- Come funziona un'elettrovalvola?
- Componenti richiesti
- Schema elettrico
- Spiegazione del codice di programmazione
- Controllo di un'elettrovalvola da un Arduino
I solenoidi sono attuatori molto comunemente usati in molti sistemi di automazione di processo. Esistono molti tipi di solenoidi, ad esempio, ci sono elettrovalvole che possono essere utilizzate per aprire o chiudere condutture di acqua o gas e ci sono pistoni a solenoide che vengono utilizzati per produrre movimento lineare. Un'applicazione molto comune del solenoide che la maggior parte di noi avrebbe incontrato è il campanello del ding-dong. Il campanello della porta ha una bobina del solenoide del tipo a stantuffo al suo interno, che quando eccitata da una fonte di alimentazione CA muoverà una piccola asta su e giù. Questa asta colpirà le piastre metalliche poste su entrambi i lati del solenoide per produrre il suono rilassante del ding dong. Viene anche utilizzato come dispositivo di avviamento nei veicoli o come valvola nei sistemi RO e sprinkler.
In precedenza abbiamo costruito un distributore automatico di acqua utilizzando Arduino e Solenoide, ora impareremo il controllo del Solenoide con Arduino in modo più dettagliato.Come funziona un'elettrovalvola?
Un solenoide è un dispositivo che converte l'energia elettrica in energia meccanica. Ha una bobina avvolta su un materiale conduttivo, questa configurazione funge da elettromagnete. Il vantaggio di un elettromagnete rispetto al magnete naturale è che può essere acceso o spento quando richiesto energizzando la bobina. Pertanto, quando la bobina viene eccitata, secondo la legge di Faradays il conduttore che trasporta corrente ha un campo magnetico attorno ad esso, poiché il conduttore è una bobina, il campo magnetico è abbastanza forte da magnetizzare il materiale e creare un movimento lineare.
Il principio di funzionamento è simile al relè, ha al suo interno una bobina che, quando eccitata, tira il materiale conduttivo (pistone) al suo interno, permettendo così il flusso del liquido. E quando viene diseccitato, spinge il pistone indietro nella posizione precedente usando la molla e blocca nuovamente il flusso del liquido.
Durante questo processo, la bobina assorbe una grande quantità di corrente e produce anche problemi di isteresi, quindi non è possibile pilotare una bobina del solenoide direttamente attraverso un circuito logico. Qui stiamo usando un'elettrovalvola a 12V che è comunemente usata per controllare il flusso di liquidi. Il solenoide assorbe una corrente continua di 700 mA quando eccitato e un picco di quasi 1,2 A, quindi dobbiamo considerare queste cose durante la progettazione del circuito di pilotaggio del solenoide per questa particolare elettrovalvola.
Componenti richiesti
- Arduino UNO
- Valvola solenoide
- MOSFET IRF540
- Pulsante - 2 nn.
- Resistenza (10k, 100k)
- Diodo - 1N4007
- Breadboard
- Collegamento dei cavi
Schema elettrico
Di seguito è riportato lo schema del circuito per l' elettrovalvola controllata da Arduino:
Spiegazione del codice di programmazione
Alla fine viene fornito il codice completo dell'elettrovalvola Arduino. Qui stiamo spiegando il programma completo per comprendere il funzionamento del progetto
Per prima cosa abbiamo definito il pin digitale 9 come uscita per il solenoide e il pin digitale 2 e 3 come pin di ingresso per i pulsanti.
void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Ora in loop vuoto, accendi o spegni il solenoide in base allo stato dei pin digitali 2 e 3, dove sono collegati due pulsanti per accendere e spegnere il solenoide.
void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); ritardo (1000); } else if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); ritardo (1000); } }
Controllo di un'elettrovalvola da un Arduino
Dopo aver caricato il codice completo in Arduino, sarai in grado di accendere e spegnere il solenoide con l'aiuto di due pulsanti. Un LED è anche collegato al solenoide a scopo di indicazione. Il video completo di lavoro viene fornito alla fine di questo tutorial.
Quando si preme il pulsante 1, Arduino invia una logica HIGH al terminale di gate del MOSFET IRF540, collegato al 9 ° pin di Arduino. Poiché IRF540 è un MOSFET a canale N, quindi quando il suo terminale di gate diventa ALTO, consente il flusso di corrente dallo scarico alla sorgente e accende il solenoide.
Allo stesso modo, quando premiamo il pulsante 2, Arduino invia una logica LOW al terminale di gate del MOSFET IRF540 che fa spegnere il solenoide.
Per saperne di più sul ruolo dei MOSFET nella guida del solenoide, puoi controllare il circuito del driver del solenoide.