Практическое занятие 2. Включение/выключение мотора
Подключение мощной нагрузки через реле
Простым вариантом управления нагрузкой является реле – переключатель, управляемый магнитным полем катушки, ток через которую управляется контроллером. Недостатком реле является невозможность управления уровнем напряжения – только включение и выключение
Практическое занятие 1. Управление реле
В используемом модуле реле имеется три силовых контакта в виде клеммников. При отсутствии управляющего напряжения на контакте In (состояние LOW на пине) средний контакт и один из крайних замкнут, а средний и другой крайний – разомкнут. При наличии +5 В на пине In модуль реле со щелчком переключается – теперь первая пара контактов разомкнута, а вторая – замкнута
1. Подключите модуль реле к контроллеру в соответствии со схемой – Gnd к Gnd, Vcc к 5V, In – к цифровому пину 13
2. Загрузите в Arduino программу Файл / Примеры / Basic / Blink и убедитесь, что зажигается/потухает светодиод L на контроллере, щелкает реле и вращается/останавливается мотор. Попробуйте изменить периоды delay и загрузить получившуюся программу
Примечание 1: обычно подобные модули реле используются для подключения нагрузки к сети ~220 В (максимально допустимые напряжения и ток написаны на корпусе реле), при этом контакты от розетки ~220 В подключаются вместо +5 В над мотором и Gnd под ним
Примечание 2: только маленькие моторы можно питать от +5 В Arduino, для более мощных необходимо использовать другой источник питания
Подключение мощной нагрузки через транзисторный ключ
В некоторых случаях использовать реле не имеет смысла, например, когда требуется управлять не сетью ~220 В, а коммутацией напряжения +5 В или +12 В, дешевле использовать транзисторный ключ. Кроме того, при использовании ШИМ (коротких импульсов с целью создать определенное напряжение, команда analogWrite) реле не будет успевать переключаться, в данном случае можно использовать только транзисторный ключ.
Используем транзисторы КТ815 или КТ817. Они имеют одинаковый корпус и близки по характеристикам, то есть взаимозаменяемы. Могут работать со сравнительно большой мощностью – небольшими электромоторами, динамиками, лампочками и т.д. Корпус и расположение выводов транзистора показано на рисунке.
Если повернуть транзистор ножками вниз надписью (типа КТ815 или 7BF7) к себе, то выводы расположены слева направо: эмиттер, коллектор, база
Примечание: в надписи наподобие 7BF7 первая цифра говорит о типе транзистора – КТ817 если 7, и КТ815, если 5 (если 4 или 6 – КТ814 и КТ816)
Практическое занятие 2. Включение/выключение мотора
Когда цифровой пин Arduino (Digital) имеет статус LOW (логический 0, напряжение 0 В), ток на базе транзистора Б отсутствует и транзистор закрыт – между ножками коллектор К и эмиттер Э имеется большое сопротивление и ток через него не идет – мотор не вращается
Когда пин Arduino Digital имеет статус HIGH (логическая 1, напряжение +5 В), ток на базе транзистора Б имеется и транзистор открыт – сопротивление между ножками коллектор К и эмиттер Э мало и ток через него идет – мотор вращается
1. Соберите на макетной плате данную схему:
2. Позовите преподавателя для проверки схемы
3. Загрузите в Arduino программу Файл / Примеры / Basic / Blink и убедитесь, что зажигается/потухает светодиод L на контроллере и вращается/останавливается мотор