Arduino Multi Light Controller: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Seorang rekan dan seniman Jim Hobbs berencana untuk membangun instalasi berdiri bebas untuk pameran yang dia susun. Instalasi ini akan terdiri dari 8 rak membentuk bentuk parabola. Masing-masing dari 8 rak harus dipasangi 10 bola lampu. 8 kelompok/rak bola lampu ini perlu diaktifkan secara otomatis dan individual sehingga kami dapat membuat pola penerangan. Potongan itu merujuk pada rak pengujian ringan di General Electric.

Kami bekerja bersama di sisi teknis potongan, dan memutuskan untuk memiliki pengontrol yang terletak di pusat struktur dan didasarkan pada nano Arduino.

Meskipun ini semua sangat spesifik, prinsip dan kode yang terlibat dalam tutorial ini memberikan titik awal yang baik untuk menggunakan arduino dengan relai untuk mengontrol beban tegangan atau arus yang lebih tinggi. ada juga banyak kemungkinan dengan pengontrol seperti ini jika didorong ke arah yang sedikit berbeda. Lihatlah 'ruang lingkup dan kemungkinan' langkah terakhir untuk beberapa ide!

Listrik bertegangan tinggi bisa berbahaya dan hanya boleh dilakukan oleh orang yang kompeten. Jika Anda sama sekali tidak berpengalaman dalam bidang ini atau tidak yakin, harap periksakan listrik oleh teknisi listrik sebelum mencolokkan.

Perlengkapan

Bagian (alternatif untuk bagian terkait tersedia)

-Arduino nano

- Modul 5v Relay 8 saluran

- Papan tempat memotong roti mini

- [30x] blok terminal 2.5mm

- 1.5mm single core flex (kabel)- dalam warna coklat, biru, kuning/hijau

- [8x] soket stopkontak

- soket saluran masuk menyatu

- terminal crimp

- Catu daya 1A 12v

- Kabel jumper pria-wanita 20cm

-Lampiran

Peralatan

- Set obeng presisi

- Gergaji potong halus

- Dremel/alat putar multi

- Mengebor

- Multimeter

- Penggaris atau kotak kombinasi

- Kunci Allen/hex

- Set kunci pas/soket

- Alat terminal crimp

- Penari telanjang kawat

- Tang hidung jarum

Langkah 1: Membuat Mounting Plate dan Layout

Kita perlu membuat piring untuk duduk di bagian bawah kandang kita untuk memasang komponen kita. Saya menggunakan sepotong kayu lapis 6mm, Anda dapat menggunakan hampir semua bahan lembaran tetapi pastikan itu kaku dan tidak konduktif. Bahan yang lebih tipis membuat pemasangan lebih mudah dan memakan lebih sedikit ruang. Beberapa penutup dilengkapi dengan pelat dasar, ini akan mematuhi berbagai standar yang berkaitan dengan konduktivitas dan sifat api.

sekarang Anda memiliki pelat pemasangan dengan ukuran yang benar, Anda dapat menempatkan komponen di atas untuk mencari tata letak. Melakukan langkah ini dengan benar sangat penting untuk memastikan sisa pembangunan mudah, dan pengkabelan rapi. Pikirkan tentang kabel yang berjalan, memberikan ruang yang cukup di antara bagian-bagian, ketinggian stopkontak, dll.

Setelah Anda puas dengan penentuan posisi, tandai posisinya, bor lubang yang relevan dan pasang komponen Anda. Saya meminyaki kayu lapis sebelum dipasang.

Langkah 2: Potong Lubang untuk Inlet/outlet di Enclosure

Stopkontak dipasang ke enklosur itu sendiri. Saya memilih untuk menggunakan soket IEC karena soket ini dapat diandalkan dan relatif universal, namun bentuknya sulit ketika harus memotong lubang untuk pemasangan. Saya telah melampirkan template PDF untuk kedua jenis soket yang digunakan di sini. Ini dapat dicetak dan digunakan untuk menandai sebelum dipotong, atau Anda dapat membuat template sendiri dari karton seperti yang saya lakukan.

Ada alat untuk memotong soket ini, tetapi jika Anda membaca Instruksi ini, Anda kemungkinan tidak akan memiliki akses ke sana. Saya tidak memilikinya, jadi alih-alih mengebor lubang di tengah area yang ditandai dan menggunakan Dremel untuk menggigit perimeter.

Kami menggunakan soket laki-laki untuk inlet listrik, dan soket perempuan untuk outlet. Ini untuk menghilangkan kemungkinan memiliki pin aktif yang terbuka. Pin hidup harus disembunyikan karena berada di soket betina. Prinsip ini biasanya digunakan saat menggunakan konektor dengan tegangan tinggi.

Langkah 3: Menghubungkan Sisi Tegangan Tinggi

PERINGATAN - Listrik bertegangan tinggi dapat berbahaya dan hanya boleh dilakukan oleh orang yang berkompeten. Jika Anda sama sekali tidak berpengalaman dalam bidang ini atau tidak yakin, harap periksakan listrik oleh teknisi listrik sebelum mencolokkan.

Gunakan kabel fleksibel tri-nilai 1,5 mm untuk semua hal berikut. Gunakan warna yang sesuai dengan standar di negara Anda. Di Inggris Raya, kami biasanya menggunakan warna cokelat, biru, dan kuning/hijau masing-masing untuk Live, neutral, dan earth - ini mungkin berbeda di wilayah Anda.

Mulailah dengan memasang kabel bus bar Anda menggunakan deretan blok terminal 8x. Ini akan mendistribusikan daya ke masing-masing outlet listrik. Kami melakukan ini dengan membuat jump lead untuk bergabung dengan setiap terminal di satu sisi.

setelah Anda membuat bus bar, jalankan kabel dari masing-masing terminal (Live, Netral, arde) pada saluran masuk daya ke terminal pertama dari masing-masing bus bar terminal L, N, dan E.

Anda dapat menjalankan kabel dari bar bus Live dan Netral langsung ke stopkontak, menggunakan terminal crimp di ujungnya untuk menyambungkannya ke terminal soket.

Kami akan menggunakan netral untuk switching, jadi jalankan kabel antara terminal pusat (Umum) pada setiap relai ke masing-masing terminal pada bus bar netral.

Anda kemudian perlu menjalankan kabel lain dari terminal NO (Normally Open) pada masing-masing relai ke masing-masing stopkontak. Ini berarti sirkuit akan 'Biasanya Terbuka' dan kita perlu mengaktifkan relai menggunakan Arduino untuk 'menutup' dan dengan demikian menyalakan lampu.

Anda perlu menghubungkan kabel Coklat dan Biru pada catu daya 12v Anda untuk menyediakannya dengan umpan. Ini dapat dikerutkan ke terminal yang terhubung langsung ke saluran masuk daya C14 utama, atau dapat dihubungkan ke bar bus L + N.

Kerapihan adalah kunci di sini.

Langkah 4: Menghubungkan Sisi Tegangan Rendah

Arduino digunakan untuk mengaktifkan relay dan menutup sirkuit. Arduino bekerja dari 'tegangan level logika' yang berarti outputnya sekitar 5v ketika pin diatur ke 'TINGGI' (aktif). Namun, kita dapat menyalakan Arduino itu sendiri menggunakan antara 9-12v ke pin VIN. Saya sering memilih untuk menggunakan catu daya 12v seperti yang saya lakukan dalam kasus ini karena cukup standar dan ada banyak komponen yang tersedia yang berjalan pada 12v. Anda juga dapat menyalakan Arduino dengan USB yang menyediakan suplai 5v.

Kami telah memilih untuk menggunakan modul relai 5v karena ini cocok dengan output 5v yang diberikan Arduino untuk memberi daya dan mengaktifkannya.

Jadi untuk memulai, dorong Arduino Nano ke papan tempat memotong roti, pastikan melewati bagian tengah sehingga pin di kedua sisi tidak terhubung.

Catatan - Anda akan dapat melihat saya telah menyolder kabel jumper saya ke modul relai, menggunakan kabel jumper pria ke wanita lebih mudah tetapi saya tidak memilikinya.

Dorong kabel merah dan hitam dari catu daya 12v ke baris papan tempat memotong roti yang berdekatan dengan pin VIN, dan GND masing-masing untuk memberi Arduino daya.

Jalankan kabel jumper hitam dari slot di breadboard pada baris GND Arduino ke pin GND pada modul relay

Jalankan kabel jumper merah dari 5v pada Arduino ke VCC pada modul relay.

Jalankan (berwarna berbeda jika tersedia) kabel jumper dari D2-D9 pada Arduino ke 1-8 pada modul relai. Ini akan digunakan untuk mengaktifkan/mengalihkan relai.

Langkah 5: Pengodean dan Pengujian

Untuk pengujian Anda dapat mengunduh kode terlampir (buka menggunakan perangkat lunak Arduino IDE gratis untuk diunduh). Ini sangat mendasar tetapi meletakkan dasar untuk modifikasi. Kode ini hanya mengaktifkan setiap soket outlet (dari 1 hingga 8) pada interval 10 detik, lalu akhirnya mematikan semuanya sebelum mengulangi. Ini memungkinkan untuk pengujian sederhana. Karena Jim memiliki semua bola lampu, saya menguji menggunakan multimeter pada pinnya, tetapi cukup mudah untuk memasang bola lampu uji yang bisa lebih andal.

Jim ingin peralihan cahaya mengikuti 'koreografi' jadi saya hanya mengubah peralihan dan durasi untuk memenuhi persyaratannya. Kode untuk ini serupa dan tidak lebih kompleks dari kode pengujian meskipun dengan loop yang lebih panjang.

Langkah 6: Instalasi Akhir

Kami memasang kotak kontrol di tengah struktur pencahayaan dan hanya perlu menyambungkan umpan ke rak pencahayaan ke flex dari kotak sambungannya, dan mengakhiri ke soket IEC c14 laki-laki, kali ini bukan gaya pemasangan panel IEC.

Kami menggunakan kombinasi steker/soket ini untuk mempermudah pemasangan dan pembongkaran karena dapat dipasang di pertunjukan mendatang. Namun tidak akan ada masalah pemasangan kabel keras di lampu dan menghindari biaya soket jika itu adalah perlengkapan permanen.

Langkah 7: Cakupan + Kemungkinan

Proyek ini merupakan langkah awal yang baik untuk menggunakan modul relai dan belajar menghubungkan sistem tegangan split bersama dengan Arduino. Namun saya pikir itu juga merupakan dasar yang baik untuk membuat proyek yang membawanya sedikit lebih jauh dengan beberapa tambahan dan modifikasi. Arduino sangat serbaguna dan mudah digunakan, inilah beberapa ide cepat untuk proyek berdasarkan yang saya buat saat menulis tutorial ini…

- Mengontrol item lainnya. Modul relai dapat mengambil banyak arus. Pengaturan seperti ini dapat digunakan untuk mengontrol segala macam hal. Menghubungkan dan mengganti 8 pengolah makanan untuk membuat trek suara? menyalakan ketel Anda ketika Anda bangun?

- Menggunakan sensor dan membuat loop umpan balik. Arduino memiliki input Analog untuk penggunaan sensor. Banyak tersedia yang ditujukan untuk digunakan dengan Arduino sehingga mudah digunakan. Kotak kontrol seperti ini dengan sensor cahaya dapat digunakan untuk menyalakan berbagai lampu ketika tingkat cahaya luar mencapai titik tertentu, sensor gerak dapat menyalakan bohlam yang berbeda ketika Anda pindah ke area yang berbeda dari suatu ruang atau bangunan, sensor arus dapat digunakan untuk menyalakan mesin cuci saat ponsel Anda terisi penuh. Buzzer dapat berbunyi saat anjing Anda melanggar batas, dll. Lihat beberapa sensor untuk mengalirkan ide Anda di sini

- Menggunakan data dari web. Berbagai organisasi dan situs web akan merilis kunci API (Application Programming Interface) yang memungkinkan Anda menggunakan berbagai layanan dan data mereka untuk aplikasi Anda sendiri. Anda dapat menggunakan berbagai set data langsung untuk menyediakan data untuk loop umpan balik untuk Arduino Anda. Misalnya, Anda dapat menggunakan jaringan kualitas udara LAQN untuk mengukur kualitas udara di wilayah Anda, yang dapat mengakibatkan bola lampu menyala ketika tingkat karbon dioksida berada pada titik rendah, sehingga Anda dapat melakukan perjalanan ke toko-toko selama tingkat kualitas udara yang optimal.. Ide-ide yang lebih berguna tersedia. Lihat disini

- Menggunakan tombol atau keypad - Lampu yang terhubung ke pengontrol dapat dinyalakan menggunakan sejumlah tombol (paling jelas 8). Fungsionalitas ini dapat dibangun menjadi synthesizer yang mengeluarkan suara serta mengganti lampu saat dimainkan untuk pengalaman visual yang terdengar secara keseluruhan.