Управление освещением с Arduino

Question

Я хотел бы начать с Arduino, чтобы сделать что-то, что (желательно) затемнит освещение в моей комнате и включит некоторое встроенное освещение для моего компьютера, когда кнопка или переключатель активированы.

Прежде всего, возможно ли это даже с Arduino?

Во-вторых, как бы я включал и выключал настоящие огни? Может быть, какое-то реле?

Кто-нибудь знает хороший учебник или что-то, где хотя бы часть этого покрыта? У меня не будет проблем с программированием, просто не знаю, с чего начать с аппаратного обеспечения.

Answer 1

Альтернатива (и более безопасная, чем игра с триаком & # 8211; поверьте мне, однажды я была в шоке, и этого достаточно!) - использовать X-10 устройства домашней автоматизации.

Существует устройство ПК (RS232) (CM12U UK или CM11 US), которое можно использовать для управления другими. Вы также можете приобрести ламповые модули, которые устанавливаются между лампой и настенной розеткой, что позволяет затемнить лампу, посылая сигналы по сети и модули переключения, которые включают и выключают нагрузку.

Arduino имеет разъем RS232 уровня TTL (в основном это то, что используется USB-соединением) & # 8211; Контакты 0 и 1 на Diecimila, чтобы вы могли использовать это, подключите его через преобразователь уровня, который вы можете купить или изготовить, и подключите к контроллеру X-10, их инструкции на веб-сайте Arduino для создания порт RS232 .

В качестве альтернативы вы можете использовать что-то вроде FireCracker для X-10, который использует 310 МГц (США) или 433 МГц (Великобритания), и ваш Arduino посылает радиочастотные сигналы, которые TM12U преобразует в надлежащие сетевые сигналы X-10 для диммеров и т. д.

В США модули X-10 действительно дешевы (к сожалению, не так в Великобритании).

Answer 2

Большинство людей делают это с помощью триаков. Триак похож на два параллельных диода (параллельно, но с перевернутой полярностью) с триггерным выводом. Симистор проводит ток в любом направлении только при его срабатывании. После срабатывания он действует как обычный диод и продолжает работать до тех пор, пока ток не упадет ниже своего порога.

Вы можете видеть это как двунаправленный переключатель на линии переменного тока и может изменять средний ток, вызывая его в различные моменты относительно момента, когда синусоида переменного тока пересекает ноль.

Грубо говоря, это работает так: при нулевом синусоидальном переменном токе ваши диоды выключаются, и ваша лампа не получает никакой энергии. Если вы активируете диоды, скажем, на полпути через синусоидальные колебания, ваша лампа получит половину нормального тока, который она получит, поэтому она загорается с половиной своей мощности, пока синусоида снова не пересечет ноль. На этом этапе вы начинаете все сначала.

Если вы активируете триак раньше, ваша лампа будет получать ток в течение более длительного промежутка времени, светясь ярче. Если вы активируете последний симистор, ваша лампа будет тусклее.

То же самое относится к любой нагрузке переменного тока.

Это почти тот же принцип ШИМ для DC. Вы включаете и выключаете свой источник тока быстрее, чем ваша нагрузка может среагировать. Время его включения пропорционально току, который получит ваша нагрузка.

Как ты это делаешь со своим Arduino?

Проще говоря, вы должны сначала найти нулевое пересечение сети, затем настроить таймер / задержку, и в конце вы активируете триак.

Для обнаружения перехода через ноль обычно используется оптопара. Вы соединяете светодиодную сторону соединителя с сетью, а транзисторную сторону - с контактом прерывания вашего Arduino. Вы можете подключить контакты ввода-вывода arduino напрямую к триггерам триаков, но я бы использовал другую оптопару, чтобы быть в безопасности.

Когда синусоида приближается к нулю, вы получаете импульс на вывод прерывания. На этом прерывании вы устанавливаете таймер. чем дольше таймер, тем меньше энергии получит ваша нагрузка. Вы также сбрасываете состояние контактов ваших триаков. При этом прерывании таймеров вы устанавливаете свои выводы ввода-вывода для запуска триаков.

Конечно, вы должны немного разбираться в аппаратной части, чтобы не жарить свою доску и не сжечь свой дом, И само собой разумеется, что вы должны быть осторожны, чтобы не покончить с собой при работе с сетью переменного тока =).

ЗДЕСЬ - проект, с которого я начал работать некоторое время назад. Он использует AVR, поэтому его легко адаптировать к Arduino. Это также довольно полно, со схемами. Их программное обеспечение немного сложнее, поэтому вы должны начать с чего-то более простого.

Answer 3

На сайте журнала Make есть всего тонна подобных материалов. Я думаю, что вы даже можете найти несколько примеров подобных хаков.

Answer 4

Я использую MOSFET для затемнения светодиодных полос 12 В с помощью Arduino. Я выбрал IRF3710 для своего проекта с радиатором чтобы быть уверенным, и это прекрасно работает. Я тестировал с галогенной лампой 12 В, она тоже работала.

Я подключаю выходной вывод ШИМ от Arduino непосредственно к входному выводу mosfet и использую аналоговый код в коде для управления яркостью.

Что касается второго вопроса об управлении освещением, вы можете включить / выключить 220 В с помощью реле, как это частично видно на моей фотографии, для этого есть много плат, я выбрал это:

Answer 5

Для быстрого старта вы можете взять себе один из этих диммерных пакетов (50-80 & # 8364; для четырех ламп). затем соберите электронику для arduino для отправки элементов управления DMX: Arduino DMX Shield

Вы получите и опыт Arduino + хороший шанс не поджарить окружающих с более высоким напряжением.