En aquest projecte farem una interfície de relé amb el microcontrolador PIC PIC16F877A. El relé és un dispositiu mecànic per controlar els aparells d’alta tensió i intensitat “ ON ” o “ OFF ” des de nivells de tensió més baixos. El relé proporciona aïllament entre dos nivells de tensió i generalment s’utilitza per controlar aparells de corrent altern. Des de relés d'estat mecànic a sòlid, hi ha diversos tipus de relés disponibles en electrònica. En aquest projecte utilitzarem relés mecànics.
En aquest projecte farem les següents coses:
- Interfocarem un commutador per a l'entrada de l'usuari.
- Controleu una bombeta de CA de 220 V amb relé de 5 V.
- Per controlar el relé utilitzarem el transistor BC547 NPN i el transistor es controlarà des del PIC16F877A. Un led notificarà la condició ON o OFF del relé.
Si no coneixeu el microcontrolador PIC, comenceu per Introducció al microcontrolador PIC.
Component necessari:
- PIC16F877A
- Cristall de 20Mhz
- 2 peces de ceràmica 33pF
- 3 peces de resistències de 4,7 k
- 1k resistència
- 1 LED
- BC547 Transistor
- 1N4007 Diodo
- Relé cúbic de 5V
- Bombeta de corrent altern
- Taula de pa
- Filferros per connectar les peces.
- Adaptador de 5V o qualsevol font d'alimentació de 5V amb capacitats de corrent com a mínim de 200mA.
El relleu i el seu funcionament:
El relé funciona igual que el commutador típic. Els relés mecànics utilitzen imants temporals fabricats amb bobina electromagnètica. Quan proporcionem prou corrent a través d’aquesta bobina, s’energia i tira d’un braç. A causa d'això, el circuit connectat a través del relé es pot tancar o obrir. L’entrada i la sortida no tenen cap connexió elèctrica i, per tant, aïlla l’ entrada i la sortida. Obteniu més informació sobre el relleu i les seves construccions aquí.
Els relés es poden trobar en diferents rangs de tensió com 5V, 6V, 12V, 18V, etc. En aquest projecte utilitzarem 5V relé com el nostre voltatge de funcionament és de 5 volts aquí. Aquest relé cúbic de 5V és capaç de canviar la càrrega de 7A a 240VAC o de 10A a 110VAC. Tanmateix, en comptes d’aquesta càrrega enorme, farem servir una bombeta de 220VAC i la canviarem mitjançant el relé.
Aquest és el relé de 5V que estem utilitzant en aquest projecte. La qualificació actual s’especifica clarament per a dos nivells de tensió, 10A a 120VAC i 7A a 240VAC. Hem de connectar una càrrega a través del relé inferior a la qualificació especificada.
Aquest relé té 5 pins. Si veiem el pinout podem veure-
El L1 i el L2 són el passador de la bobina electromagnètica interna. Hem de controlar aquests dos pins per convertir el relé ' A ' o ' OFF '. Els tres passadors següents són POLE, NO i NC. El pal està connectat amb la placa metàl·lica interna que canvia la seva connexió quan el relé s’encén. En condicions normals, POLE té un curtcircuit amb NC. NC significa connectat normalment. Quan el relé s’encén, el pol canvia de posició i es connecta amb el NO. NO significa Normalment Open.
Al nostre circuit, hem realitzat la connexió del relé amb transistor i díode. El relé amb transistor i díode està disponible al mercat com a mòdul de relé, de manera que quan utilitzeu el mòdul de relé no cal que connecteu el circuit del controlador (transistor i díode).
El relé s’utilitza en tots els projectes domòtics per controlar els electrodomèstics de CA.
Esquema de connexions:
A continuació es mostra un circuit complet per connectar el relé amb el microcontrolador PIC:
En l’esquema anterior s’utilitza pic16F877A, on al port B es connecten el LED i el transistor, que es controla a més mitjançant l’ interruptor TAC de RBO. El R1 proporciona corrent de polarització al transistor. R2 és una resistència desplegable que s'utilitza a través d'un interruptor tàctil. Proporcionarà la lògica 0 quan no es prem l'interruptor. L' 1N4007 és un díode de subjecció, que s'utilitza per a la bobina electromagnètica del relé. Quan el relé s’apaga, hi ha possibilitats d’ augmentar el voltatgei el díode el suprimirà. El transistor és necessari per accionar el relé, ja que requereix més de 50 mA de corrent, que el microcontrolador no pot proporcionar. També podem utilitzar ULN2003 en comptes del transistor, és una opció més encertada si es necessiten més de dos o tres relés per a l'aplicació, comproveu el circuit del mòdul de relé. El LED del port RB2 notificarà que el relé està activat.
El circuit final tindrà aquest aspecte:
Podeu aprendre a controlar el relé amb Arduino aquí i, si esteu realment interessats en el relleu, consulteu aquí tots els circuits de relés.
Explicació del codi:
Al principi del fitxer main.c, vam afegir les línies de configuració per pic16F877A i també vam definir els noms dels pins a través de PORTB.
Com sempre primer, hem d’establir els bits de configuració al microcontrolador pic, definir algunes macros, incloses les biblioteques i la freqüència de cristall. Podeu comprovar el codi de tots els que apareixen al codi complet que es dóna al final. Vam fer RB0 com a entrada. En aquest pin l' interruptor està connectat.
#incloure
Després d'això, vam anomenar la funció system_init () on vam inicialitzar la direcció del pin i també vam configurar l'estat per defecte dels pins.
A la funció system_init () veurem
void system_init (void) { TRISBbits.TRISB0 = 1; // Configuració de Sw com a entrada TRISBbits.TRISB1 = 0; // configuració del LED com a sortida TRISBbits.TRISB2 = 0; // configuració del pin del relé com a LED de sortida = 0; RELLEU = 0; }
A la funció principal , comprovem constantment el polsador de commutació, si detectem el polsador de commutació detectant una lògica alta a través de RB0; esperem una estona i veiem si l’interruptor encara està premut o no, si l’interruptor continua pressionat, invertirem l’estat del relé i del pin LED.
void main (void) { system_init (); // El sistema es prepara mentre (1) { if (SW == 1) {// es prem el commutador __delay_ms (50); // retard de rebuda si (SW == 1) {// el commutador encara es prem LED =! LED; // invertint l’estat del pin. RELÈ =! RELÈ; } } } tornar; }
A continuació es mostra el codi complet i el vídeo de demostració per a aquesta interfície de retransmissió.