Меню

Датчик напряжения 220в для ардуино

Определяем наличие сети 220В при помощи оптопары для Arduino

Задача проверки наличия 220в появилась для диспетчеризации работы теплого пола.

Необходимо определять — подано ли напряжение на сервоприводы клапанов коллектора теплого пола.

Определив моменты открытия/закрытия направлений отопления водяным теплым полом, можно уже вести статистику и передавать значения на сервер.

Выбор платы для контроля 220В.

Существуют в продаже специальные платы.

На вход подается исследуемая на наличие 220В линия, а на выходе будет 0 или +5В.

Выход можно подключить к аналоговым входам платы Arduino и на основе полученных значений уже совершать требуемые действия.

Бывают три вида плат с разным количеством измеряемых каналов: 1, 3, 8 — по цене 120, 320 и 622р соответственно.

Мне нужно контролировать наличие 220В нескольких направлений, поэтому заказал плату на 8 каналов.

Как работают изолированные оптопары.

Для начала необходимо выяснить — как же работает плата AC 220V 8 Channel MCU TTL Level 8 Ch Optocoupler Isolation Test Board Isolated Detection Tester Module PLC Processors.

Подключим ее к контроллеру Arduino Uno WiFi и посмотрим что будет на аналоговом входе при подаче 220В.

Пока на соответствующем контролируемом направлении сетевое питание отсутствует, на аналоговом входе Arduino мы наблюдаем значение 1023:

После подачи напряжения значение на аналоговом входе фиксируется на уровне 17-20:

Конечно имеет место переходный процесс:

Как использовать плату для контроля 220В при помощи Arduino.

Нам не нужно аналоговое значение, а нужно бинарное значение: ВКЛ/ВЫКЛ.

Получить это значение можно при помощи такого кода:

Переходный процесс линейный, поэтому можно ставить простой программный ключ без отсечки дребезга.

Возможно нужно добавить область неопределенности

Но в моем случае это лишне усложнит код, а работает и так.

Проблемы.

Очень долго выявлял проблему, возникшую при практическом решении задачи передачи данных о работе коллектора теплых полов на сервер.

Там я контролировал питание 4-х головок-актуаторов направлений и питание насоса.

В зависимости от ситуации бывали моменты, когда плата зависала.

Исследования показали, что плата не зависала, а прекращался обмен по Serial, если включались направления, висящие на 4 и 5 аналоговых входах Arduino.

Помогла выяснить причину смена полярности подключения VSS,GND платы с оптронами к Arduino UNO.

Раньше подключение было: VSS-5.0V, GND-GND.

Теперь подключил наоборот: GND-VSS, 5.0V-GND.

После этой смены значения аналоговых входов A1-A3 стали таки зависеть от сигнала:

Значения же A4,A5 не менялись и не зависели от сигнала.

Вот листинг вывода значений A1-A5, иллюстрирующий ситуацию:

В последних показаниях все направления включены, но выходы A4,A5 показывают иные значения, чем A1-A3.

В первых строчках направления для A4,A5 и направление A1 выключены, но показания A4,A5 постоянны.

Причем причина была не в плате с оптронами, а именно в Arduino — перестановка пина A3 на направления с пинов A4,A5 показывало, что каналы платы с оптронами работают одинаково.

Причем так же вела себя и совсем другая Arduino, что, вероятно, означает что тут я делаю что-то не так, а не Arduino такая.

Решать проблему не стал и обошёлся нормальными входами A0-A3.

В экспериментах я использовал входы A1-A4 для контроля направлений и вход A5 для контроля насоса.

Перенес контроль направлений на входы A0-A3, а от контроля насоса отказался.

Вернул полярность подключения в исходную и при не задействованных A4, A5 все работает нормально.

Источник

Arduino.ru

Нужно отслеживать наличие 220 вольт на линии

вот и думаю, может реле какое на 220, желетаельно развязать хай вольтаж с ардуиной.Какие будут идеи ?

оптопара PC817, резитор, диод , контроль ардуиной наличия/отсутствия пульсаций.
но будет определяться наличие/отсутствие напряжения только более 65 V, например.
( это зависит от резистора в цепи фотодиода оптопары )
. или надо измерять именно напряжение в линии ?

понижающий транс до 3 V , выпрямление , сглаживание , резистор для разрядки — контроль ардуиной наличия/отсутствия постоянного напряжения 4,2 V

Читайте также:  Найдите действующее значение напряжения силы тока

нужно просто проверять наличие 220 на линии.

щас объясню, вобщем задача: включать музыку по включению света, будет подаваться питание на мп3 радио модуль, модуль маломощный. Интересует самый простой бюджетный вариант, за всем этим будет следить контроллер на атмеле (возможно какой нить ардуино, хотя это избыточно) контроллер будет 24\7 следить за протечкой и параллельно коммутировать музыку в помещении через реле какое нить Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

В таком случае не проще контролировать изменение освещения?

Любая самая ненужная зарядка от старого ненужного телефона = лучший бюджетный вариант в роли датчика 220в

щас объясню, вобщем задача: включать музыку по включению света, .

Я вот пытаюсь понять, при чем тут ардуино, оптопары, датчики освещения, и прочее . Вас не посещает мысль запитать плеер паралельно лампочке? Или вам нужно обязательно с сексуальными извращениями и через МК?

так скажем комнаты 2, ладно походу пора тему закрывать, а то обвинят в сексуальных домогательствах )))

решил наверное на реле(управление 5v) делать через китайскую зарядку для сотиков. 2 зарядки будут каждая со своей стороны включать плеер.

Мне тоже нужно определить наличие 220 вольт, но вот с китайскими зарядками есть один минус — при прекращении подачи 220 вольт еще примерно 4-5 секунд зарядка дает 5 вольт. Подскажите как решить этот вопрос?

есть же готовые модули «датчик тока» для ардуины, стоят копейки. чувствительный элемент — датчик Холла.

принцип действия — обнаружение магнитной составляющей электрического тока.

вот любите вы изобретать лисапет.

Мне тоже нужно определить наличие 220 вольт, но вот с китайскими зарядками есть один минус — при прекращении подачи 220 вольт еще примерно 4-5 секунд зарядка дает 5 вольт. Подскажите как решить этот вопрос?

Неонка с резистором — к 220В, фоторезистор с делителем — к Ардуино. Четыре копеечные детальки.

можно наверное и через простое реле, но я чета таких не нашел чтоб управление 220 было.

есть же готовые модули «датчик тока» для ардуины, стоят копейки. чувствительный элемент — датчик Холла.

есть же готовые модули «датчик тока» для ардуины, стоят копейки. чувствительный элемент — датчик Холла.

А я уже почти заказал такие модули. но как я понял он будет работать в случае если через него идет нагрузка. А если к нему просто подключить фазу и ноль то он ни чего не определит. ?

А если к нему просто подключить фазу и ноль то он ни чего не определит. ?

Не успеет. 🙂 Будет коротыш и все натурально разнесет.

Не успеет. 🙂 Будет коротыш и все натурально разнесет.

А может есть готовые модули для моего случая?

А может есть готовые модули для моего случая?

Если нужно отслеживать факт наличия напряжения — взять промежуточное реле с катушкой на 220 В переменки. Одна деталь.

Три резистора + 1 814 оптопара

а точно, модуль напряжения, не тока.

выглядит почти так же, стоит еще дешевле

а точно, модуль напряжения, не тока.

выглядит почти так же, стоит еще дешевле

«Он был совсем почти как настоящий, только не работал.» 🙂 Экстрасенсировать насчет схемы я затрудняюсь, только вижу слева клемму «Vcc» а рядом вдоль борта надпись «Vcc Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Не успеет. 🙂 Будет коротыш и все натурально разнесет.

А может есть готовые модули для моего случая?

нету , слишком простовато для модуля

#16
или
http://www.chipdip.ru/product/pc817a/ + резистор + диод = выход на пин с подтяжкой к VCC

R 22 kOm 2 W + VD 1N4007 + PC817

В итого я взял реле которое от 220 вольт срабатывает

А как можно применить идею индикаторной отвертки для того что бы Arduino получала данные есть фаза или нет?

Читайте также:  Абсолютная погрешность отсчета напряжения

нет ничего проще. вот вчера за 15 минут сделал

PC817 + резистор 130к + диод 1N4007 — все

по хорошему надо пин с прерыванием, но на поверку и так работает:

Я начинающий Ардунщик и не скажу, что силен в элеткронике, но базовые моменты понимаю. Есть у меня мысль сделать себе в доме мониторинг напряжения и тока в сети. Со сбором данных в OpenHAB. С программированием я как-то еще разберусь, а вот с технической базой мне нужен совет.

1. Для конктроля напряжения 220в планирую купить вот такие трансформаторы https://ru.aliexpress.com/item/5V-700mA-3-5W-AC-DC-Precision-Buck-Conver.

Повесит на каждую фазу и снимать показания по аналогу. Не большие наводки не важны, но читал что могут буть проблемы с «зависанием» прерываний.

Может я гед ошибаюсь. Направте на путь истиный.

Я начинающий Ардунщик и не скажу, что силен в элеткронике, но базовые моменты понимаю. Есть у меня мысль сделать себе в доме мониторинг напряжения и тока в сети. Со сбором данных в OpenHAB. С программированием я как-то еще разберусь, а вот с технической базой мне нужен совет.

1. Для конктроля напряжения 220в планирую купить вот такие трансформаторы https://ru.aliexpress.com/item/5V-700mA-3-5W-AC-DC-Precision-Buck-Conver.

вообще то это не трансформаторы. это импульсные acd-dc преобразователи, в народе называются модуль питания. Вам само наличие напряжения нужно или замер вольтажа? Если первое — сделайте как я выше написал, проще не придумать. Если второе тогда варианта три:

— трансформатор (именно трансформатор в котором нет электроники) — никакой нагрузки на вторичку не вешаем и прямо оттуда снимаем напряжение после чего калибруем замер (определяем коэффициент между замером и напряжением сети)

— высооомный делитель с выпрямителем и замеряем напрямую напряжение сети. Самый просто способ, но не безопасный. Его можно применять если устройство никуда больше не подключается, данные передаются без проводов а само устройство изолировать в корпус

— почти как в первом случае, но нужно два МК.Один замеряет напряжение напрямую, а потом через оптопару передает данные на вторую ардуину которая уже к сети никак не подключена

Может я гед ошибаюсь. Направте на путь истиный.

для тока в сети лучше применять неинвазивные датчики, они просто одеваются на один из проводов. Их полно всяких, надо подбирать под максимальный ток

Источник

Как с помощью Ардуино безопасно управлять нагрузкой на напряжении 220 вольт

Для системы «Умный дом» основной задачей является управление бытовыми приборами с управляющего устройства будь то микроконтроллер типа Ардуино, или микрокомпьютер типа Raspberry PI или любое другое. Но сделать этого напрямую не получится, давайте разберемся как управлять нагрузкой 220 В с Ардуино.

Для управления цепями переменного тока средств микроконтроллера недостаточно по двум причинам:

1. На выходе микроконтроллера формируется сигнал постоянного напряжения.

2. Ток через пин микроконтроллера обычно ограничен величиной в 20-40 мА.

Мы имеем два варианта коммутации с помощью реле или с помощью симистора. Симистор может быть заменен двумя включенными встречно-параллельно тиристорами (это и есть внутренняя структура симистора). Давайте подробнее рассмотрим это.

Управление нагрузкой 220 В с помощью симистора и микроконтроллера

Внутренняя структура симистора изображена на картинке ниже.

Тиристор работает следующим образом: когда к тиристору приложено напряжение в прямом смещении (плюс к аноду, а минус к катоду) ток через него проходить не будет, пока вы не подадите управляющий импульс на управляющий электрод.

Я написал импульс не просто так. В отличие от транзистора тиристор является ПОЛУУПРАВЛЯЕМЫМ полупроводниковым ключом. Это значит, что при снятии управляющего сигнала ток через тиристор продолжит протекать, т.е. он останется открытым. Чтобы он закрылся нужно прервать ток в цепи или сменить полярность приложенного напряжения.

Это значит, что при удержании положительного импульса на управляющем электроде нужно тиристор в цепи переменного тока будет пропускать только положительную полуволну. Симистор может пропускать ток в обоих направлениях, но т.к. он состоит из двух тиристоров подключенных навстречу друг другу.

Управляющие импульсы по полярности для каждого из внутренних тиристоров должны соответствовать полярности соответствующей полуволны, только при выполнении такого условия через симистор будет протекать переменный ток. На практике такая схема реализована в распространенном симисторном регуляторе мощности.

Как я уже сказал микроконтроллер выдает сигнал только одной полярности, для того чтобы согласовать сигналу нужно использовать драйвер построенный на оптосимисторе.

Таким образом, сигнал включает внутренний светодиод оптопары, она открывает симистор, который и подает управляющий сигнал на силовой симистор T1. В качестве оптодрайвера может быть использован MOC3063 и подобные, например, на фото ниже изображен MOC3041.

Zero crossing circuit – цепь детектора перехода фазы через ноль. Нужна для реализации разного рода симисторных регуляторов на микроконтроллере.

Если схема и без оптодрайвера, где согласование организовано через диодный мост, но в ней, в отличие от предыдущего варианта нет гальванической развязки. Это значит, что при первом же скачке напряжения мост может пробить и высокое напряжение окажется на выводе микроконтроллера, а это плохо.

При включении/выключении мощной нагрузки, особенно индуктивного характера, типа двигателей и электромагнитов возникают всплески напряжения, поэтому параллельно всем полупроводниковым приборам нужно устанавливать снабберную RC цепь.

Научитесь разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров и станьте инженером умных устройств с нуля: Инженер умных устройств

Реле и А рдуино

Для управления реле с А рдуино нужно использовать дополнительный транзистор для усиления тока.

Обратите внимание, использован биполярный транзистор обратной проводимости (NPN-структура), это может быть отечественный КТ315 (всеми любимый и всем известный). Диод нужен для гашения всплесков ЭДС самоиндукции в индуктивности, это нужно чтобы транзистор не вышел из строя от высокого приложенного напряжения. Почему это возникает, объяснит закон коммутации: «Ток в индуктивности не может измениться мгновенно».

А при закрытии транзистора (снятии управляющего импульса) энергии магнитного поля накопленной в катушке реле необходимо куда-то деваться, поэтому и устанавливают обратный диод. Еще раз отмечу, что диод подключен в ОБРАТНОМ направлении, т.е. катодом к плюсу, анодом к минусу.

Такую схему можно собрать своими руками, что значительно дешевле, плюс вы можете использовать реле, рассчитанное на любое постоянное напряжение.

Или купить готовый модуль или целый шилд с реле для Ардуино :

На фото изображен самодельный шилд, кстати, в нем использованы для усиления тока КТ315Г, а ниже вы видите такой же шилд заводского исполнения:

Это 4-канальные шилды, т.е. вы можете включать целых четыре линии 220 В. Подробно о шилдах и реле мы уже выкладывали статью на сайте — Полезные шилды для Ардуино

Схема подключения нагрузки на напряжении 220 В к Ардуино через реле:

Безопасное управление нагрузкой переменного тока подразумевает прежде всего безопасность для микроконтроллера вся описанная выше информация справедлива для любого микроконтроллера, а не только платы Ардуино .

Главная задача – обеспечить нужные напряжение и ток для управления симистором или реле и гальваническая развязка цепей управления и силовой цепи переменного тока.

Кроме безопасности для микроконтроллера, таким образом, вы подстраховываете себя, чтобы при обслуживании не получить электротравму. При работе с высоким напряжением нужно соблюдать все правила техники безопасности, соблюдать ПУЭ и ПТЭЭП.

Эти схемы можно использовать и для управления мощными пускателями и контакторами. Симисторы и реле в таком случае выступают в роли промежуточного усилителя и согласователя сигналов. На мощных коммутационных приборах большие токи управления катушкой и зависят непосредственно от мощности контактора или пускателя.

Источник

Adblock
detector