- โซลินอยด์วาล์วทำงานอย่างไร?
- ส่วนประกอบที่จำเป็น
- แผนภูมิวงจรรวม
- คำอธิบายรหัสการเขียนโปรแกรม
- การควบคุม Solenoid Valve จาก Arduino
โซลีนอยด์เป็นตัวกระตุ้นที่ใช้กันมากในระบบอัตโนมัติในกระบวนการต่างๆ มีโซลินอยด์หลายประเภทเช่นมีโซลินอยด์วาล์วที่สามารถใช้เปิดหรือปิดท่อส่งน้ำหรือก๊าซและมีลูกสูบโซลินอยด์ที่ใช้ในการสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้น การประยุกต์ใช้โซลินอยด์ทั่วไปอย่างหนึ่งที่พวกเราส่วนใหญ่จะเจอคือกริ่งประตู ding-dong กริ่งประตูมีขดลวดโซลินอยด์แบบลูกสูบอยู่ภายในซึ่งเมื่อได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟ AC จะทำให้ก้านเล็ก ๆ ขึ้นและลง ก้านนี้จะชนแผ่นโลหะที่วางอยู่ที่ด้านใดด้านหนึ่งของโซลินอยด์เพื่อให้เกิดเสียงดิงดอง นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวสตาร์ทในยานพาหนะหรือเป็นวาล์วในระบบ RO และสปริงเกลอร์
ก่อนหน้านี้เราสร้างตู้กดน้ำอัตโนมัติโดยใช้ Arduino และ Solenoid ตอนนี้เราจะเรียนรู้การ ควบคุม Solenoid ด้วย Arduinoโดยละเอียดโซลินอยด์วาล์วทำงานอย่างไร?
ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลมันมีขดลวดพันทับวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าการตั้งค่านี้ทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อได้เปรียบของแม่เหล็กไฟฟ้าเหนือแม่เหล็กธรรมชาติคือสามารถเปิดหรือปิดได้เมื่อต้องการโดยการกระตุ้นขดลวด ดังนั้นเมื่อขดลวดได้รับพลังงานแล้วตามกฎฟาราเดย์ตัวนำกระแสไฟฟ้าจะมีสนามแม่เหล็กอยู่รอบ ๆ เนื่องจากตัวนำเป็นขดลวดสนามแม่เหล็กจึงมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทำให้วัสดุเป็นแม่เหล็กและสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้
หลักการทำงานคล้ายกับรีเลย์มีขดลวดอยู่ภายในซึ่งเมื่อรวมพลังแล้วจะดึงวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (ลูกสูบ) เข้าไปข้างในจึงทำให้ของเหลวไหลได้ และเมื่อไม่ได้รับพลังงานมันจะดันลูกสูบกลับไปในตำแหน่งก่อนหน้าโดยใช้สปริงและปิดกั้นการไหลของของเหลวอีกครั้ง
ในระหว่างกระบวนการนี้ขดลวดจะดึงกระแสจำนวนมากและยังก่อให้เกิดปัญหา hysteresis ดังนั้นจึงไม่สามารถขับขดลวดโซลินอยด์ผ่านวงจรลอจิกได้โดยตรง ที่นี่เราใช้โซลินอยด์วาล์ว 12V ซึ่งมักใช้ในการควบคุมการไหลของของเหลว โซลินอยด์จะดึงกระแสต่อเนื่อง 700mA เมื่อมีการจ่ายพลังงานและจุดสูงสุดเกือบ 1.2A ดังนั้นเราจึงต้องพิจารณาสิ่งเหล่านี้ในขณะที่ออกแบบวงจรขับโซลินอยด์สำหรับโซลินอยด์วาล์วนี้
ส่วนประกอบที่จำเป็น
- Arduino UNO
- โซลินอยด์วาล์ว
- IRF540 MOSFET
- ปุ่มกด - 2 nos
- ตัวต้านทาน (10k, 100k)
- ไดโอด - 1N4007
- เขียงหั่นขนม
- การเชื่อมต่อสายไฟ
แผนภูมิวงจรรวม
แผนภาพวงจรสำหรับโซลินอยด์วาล์วที่ควบคุมด้วย Arduino แสดงไว้ด้านล่าง:
คำอธิบายรหัสการเขียนโปรแกรม
รหัสที่สมบูรณ์แบบสำหรับ Arduino วาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าจะได้รับในตอนท้าย ที่นี่เรากำลังอธิบายโปรแกรมทั้งหมดเพื่อทำความเข้าใจการทำงานของโครงการ
ประการแรกเราได้กำหนดพินดิจิทัล 9 เป็นเอาต์พุตสำหรับโซลินอยด์และพินดิจิทัล 2 และ 3 เป็นพินอินพุตสำหรับปุ่ม
การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, อินพุต); pinMode (3, อินพุต); }
ตอนนี้อยู่ใน วงว่างเปล่าให้ เปิดหรือปิดโซลินอยด์ตามสถานะของพินดิจิตอล 2 และ 3 โดยที่ปุ่มกดสองปุ่มเชื่อมต่อเพื่อเปิดและปิดโซลินอยด์
โมฆะ loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); ล่าช้า (1,000); } else if (digitalRead (3) == สูง) { digitalWrite (9, LOW); ล่าช้า (1,000); } }
การควบคุม Solenoid Valve จาก Arduino
หลังจากอัปโหลดโค้ดที่สมบูรณ์ไปยัง Arduino คุณจะสามารถเปิดและปิดโซลินอยด์ได้ด้วยความช่วยเหลือของปุ่มกดสองปุ่ม นอกจากนี้ LED ยังติดตั้งโซลินอยด์เพื่อจุดประสงค์ในการระบุ วิดีโอการทำงานที่สมบูรณ์จะได้รับในตอนท้ายของบทช่วยสอนนี้
เมื่อ 1 ปุ่มกด Arduino ส่งตรรกะ HIGH ไปยังสถานีประตูของ MOSFET IRF540 เชื่อมต่อบน 9 THขาของ Arduino เนื่องจาก IRF540 เป็น MOSFET แบบ N-Channel ดังนั้นเมื่อประตูเทอร์มินัลมีค่าสูงจึงอนุญาตให้มีการไหลของกระแสจากท่อระบายน้ำไปยังแหล่งที่มาและเปิดโซลินอยด์
ในทำนองเดียวกันเมื่อเรากดปุ่ม 2 Arduino จะส่งลอจิก LOW ไปยังเทอร์มินัลประตูของ MOSFET IRF540 ซึ่งทำให้โซลินอยด์ปิด
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของ MOSFET ในการขับเคลื่อนโซลินอยด์คุณสามารถตรวจสอบวงจรขับโซลินอยด์ได้