Gutdver.ru

Отделка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бесконтактный выключатель

Бесконтактный выключатель

Расстояние срабатывания инфракрасного датчика препятствий 2-7 см, но как я показал в видео, может быть и больше.
В приме рассмотрены 2 типа выключателей.
1 пример.
Включение света произойдёт, когда вы махнёте рукой перед инфракрасным датчиком и выключение когда вы проделаете это ещё раз.
2 пример этого урока.

Немного изменим скетч и теперь для выключения ничего делать не надо, а свет погаснет через заданный интервал времени. В моём случае через 10 секунд. При условии, что никто не будет маячить перед выключателем. А если инфракрасный датчик уловит какое-нибудь движение в пределах своей чувствительности, то он сбросит таймер в ноль и снова будет считать. Отключится, когда не будет никаких изменений в течение 10 секунд.

Задумывались ли вы когда-нибудь о бесконтактной кнопке? Или точнее о бесконтактном выключателе.
Оказывается такой сделать очень просто. Для этого нам понадобится инфракрасный датчик.

Сегодня мы рассмотрим пример бесконтактного включения света, и второй пример отключение света через определённый промежуток времени.

Давайте представим несколько ситуаций.
Первая. Вы возвращаетесь из магазина, и у вас заняты руки, а надо нажать выключатель и включить свет.
Вторая. Вы уходите, и чтобы не идти в темноте, вы включаете свет, а он потом гаснет через заданное вами время.
И это только варианты со светом, а есть ещё:
Мойка рук, с включением воды, когда вы подносите руки. Есть 2 варианта — с выключением по таймеру или когда вы уберёте руки.
И много ещё чего.
Если вы заинтересовали, то давайте посмотрим как это сделать.

Рассмотрим первый пример.
Включение света произойдёт когда вы махнёте рукой перед инфракрасным датчиком и выключение когда вы проделаете это ещё раз.

Я подключил лампу на 220 вольт через реле. Как это сделать я покажу чуть позже, когда буду объяснять схему подключения.
Я отверну лампу чтобы она не мешала и не слепила камеру.

Теперь помашем перед датчиком рукой. Когда датчик поймает отражённый сигнал от препятствия, то сработает реле и включит лампу. При повторном сигнале реле переключится и выключит лампу.

Как можно увидеть, выключатель срабатывает стабильно. Расстояние стабильной работы можно отрегулировать переменным резистором, установленным на самом инфракрасном датчике. Оно приблизительно равно 2-7 сантиметров. Возможно и больше, но потеряется стабильность в работе.

В другом примере мы немного изменим скетч и теперь для выключения ничего делать не надо, а свет погаснет через заданный интервал времени. В моём случае через 10 секунд. При условии, что никто не будет маячить перед выключателем. А если инфракрасный датчик уловит какое-нибудь движение в пределах своей чувствительности, то он сбросит таймер в ноль и снова будет считать. Отключится когда не будет никаких изменений в течение 10 секунд.

Теперь давайте посмотрим сам процесс настройки чувствительности инфракрасного датчика.
Я положил рядом линейку для лучшего восприятия. Поворачивая переменный резистор можно регулировать чувствительность и соответственно расстояние срабатывания датчика. Поворачивать резистор надо очень плавно на маленькое расстояние.

Читайте так же:
Вкладыши для выключателей нагрузки

Посмотрим как собрать такой бесконтактный выключатель.
Сначала надо определиться, что мы хотим включать и чем должен он будет управлять.

Если вы хотите чтобы датчик срабатывал только когда есть препятствие и управлять надо устройством постоянного тока(например водяной насос на 12-24 вольта), то нам понадобится кроме датчика всего лишь резистор и транзистор.
А вот если вы хотите сделать включение и выключение, или отключение по времени то тогда надо будет добавить ещё плату Ардуино.
Если же вы будете управлять нагрузкой переменного напряжения, например 220 вольт, то тогда понадобится реле.
В своих примерах я сразу использовал реле на 5 вольт. Им можно управлять и переменной нагрузкой и постоянной.
Теперь полностью отпадает надобность в этих старых, допотопных выключателях. И не важно, чистые ли у вас руки или нет, вы ничего не испачкаете.
Вот тогда вам и понадобится бесконтактный выключатель.

Ну вот мы и познакомились ещё с одной схемой управления светом.
Раньше мы управляли простой кнопкой, потом разобрали сенсорную кнопку, управляли по блютуз и радиоканалу. Все эти уроки можно посмотреть на моём канале. И не забывайте подписываться на канал и нажимать колокольчик чтобы не пропустить следующее видео.
До встречи в новых уроках.

Концевой выключатель

Концевой выключатель (правильное обозначение конечный выключатель либо путевой выключатель)  — это электромеханический аппарат для цепей управления, приводимый в действие непосредственным механическим воздействием механизма или части машины.

Представляет собой устройство механизированого управления путём изменения электрических соединений между своими внутренними выводами, приводимое в действие в ответ на заданные условия исполнительной величины, приводная система которой приводится в действие движущейся частью машины, когда эта часть достигает заданного положения, имеющего операцию принудительного открытия, иначе говоря является видом позиционного выключателя.

Часто концевой выключатель содержит две пары контактов, нормально разомкнутые и нормально замкнутые. Замкнутая пара позволяет контролировать состояние подключения концевого выключателя: если сигнал, переданный по этой паре, не возвращается, можно сделать вывод о повреждении кабеля к выключателю. Разомкнутая пара может использоваться для прохождения сигнала после срабатывания выключателя.

Предназначены для схем (цепей) управления, сигнализации, блокировки, а также используется в аппаратуры управления.

Содержание

Виды [ править | править код ]

Требования к конструкции и соответствующие методы испытаний устанавливаются стандартом IEC 60947-5-1.

Промышленостью выпускается много типов конечных выключателей, различающихся по степени защиты от окружающей среды (открытые, пыле- и брызгозащищенные, водозащищенные и взрывозащищенные), по скорости размыкания контактов, габаритам, точности работы, конструктивному исполнению (выключатели с рычагом и роликом, с нажимным толкателем, штифтом и др.), значению коммутируемого тока и т. д.

Примеры использования [ править | править код ]

Концевой выключатель В-601, применяемый в авиационных механизмах (электромеханизмах привода воздушных и топливных кранов, механизмах концевых выключателей МКВ и др.), выполнен в малогабаритном карболитовом корпусе и имеет одну контактную группу-«тройник» — средний подвижный контакт, нормально замкнутый контакт (обозначенный как нормально закрытый, НЗ) и нормально разомкнутый контакт (нормально открытый, НО), подводящие провода подсоединяются пайкой [1] .

Читайте так же:
Как выбрать выключатели по коммутационной способности

Концевой выключатель АМ-800К аналогичен по электрической схеме, но предназначен для установки на шасси и поэтому имеет высокие требования к защищённости и надёжности. Его корпус выполнен герметичным, провода заделываются в корпус при изготовлении и прокладываются по борту к точке подключения (распредкоробке) после установки выключателя. Производитель гарантирует безотказную работу АМ-800К в течение 5000 срабатываний, при выработке этого ресурса, учитываемого по числу полётных циклов (взлётов-посадок), выключатели заменяются [2] . Существуют похожие концевые выключатели (ДП-702, стоящий на шасси Ту-16, Ту-95 и других самолётов проекта середины XX в., Д-713, стоящий на шасси самолётов КБ Антонов проекта конца XX в.), провода к которым подключаются винтами.

Концевой выключатель

Концевой выключатель

Концевой выключатель – электронный механизм, монтируемый в приборы и отвечающий за выключение или включение различных функций. Чаще всего применяются для остановки или выключения аппарата при достижении конкретных условий. Еще одной функцией является защита от поломок и предотвращение их. Может использоваться данный электромеханизм и как датчик. Устроен он как обычный включатель, только автоматический.

Все они состоят из корпуса, контактов и части, отвечающей за включение-выключение (у каждого вида КВ своя). Существует несколько видов:

  • механические, электроконтакты замыкаются физически, подвижной частью в составе концевика;
  • бесконтактные, смыкаются, когда приближается металлический или другой предмет (зависит от настроек);
  • магнитные, воздействие происходит за счет магнитов, «герконов».

Бесконтактные бывают индукционными, ультразвуковыми, оптическими. Чаще применяются именно как датчики, например, освещения. Такие аппараты лучше защищены от внешнего воздействия, однако также есть минусы при их эксплуатации. Свет для оптических, среда и влажность для ультразвуковых, очертания и размеры предметов для всех. Настройка требует точности, знаний.

Магнитные стали постепенно наращивать популярность относительно механических моделей. Из-за того, что нет физического соприкосновения, размер получилось уменьшить. Они хорошо показали себя в разных условиях, даже уличных, поэтому их часто применяют в конструкциях ворот, а также сигнализациях.

Рассмотрим принцип действия механического концевого выключателя подробнее, так как в домашних ЧПУ-станках, 3В-принтерах и граверах они применяются повсеместно. Разделяют электроприборы по движущейся части:

  • роликовые
  • рычажные
  • кнопочные
  • поплавочные

Миниатюрный концевой выключатель

Микровыключатель устроен так же, как его большой собрат. Разница в том, что он питается малым током и небольшим рабочим ходом рычажков, кнопок, роликов. Установка, регулирование требует точности. Функционирование заключается в том, что нажимая на рычажок, электрическая цепочка, за которую отвечает конкретный концевик, замыкается-размыкается. Создается сигнал, предупреждающий о неполадках, или отключающий шаговик.

Микровыключатель может продаваться отдельно, может уже быть встроен в небольшую плату. Имеется три контакта-провода: COM, N0 («ноль»), NC. COM и NC сомкнуты, при замыкании – размыкаются, а замыкаются COM и NO. Задать возможно разные параметры: если они размыкаются, то цепь замыкается и подается сигнал, или они смыкаются, а цепочка размыкается. На плате есть индикатор, по которому можно проверить работу устройства.

Читайте так же:
Выключатель стоп сигнала уаз хантер

Габариты миниатюрных концевых выключателей позволяют эксплуатировать их на движущих осях принтеров и граверов. Их удобно крепить и подключать, так как у них всего три провода. Количество их в Arduino ограничено, однако есть хитрости, которые позволяют подсоединить нужное число. На каждую ось лучше ставить по две штуки, в предельных точках станка. То есть для 3D-принтера необходимо шесть концевиков, для фрезера – четыре. Количество определяется подвижными направлениями. Питать их лучше от отдельного элемента, потому что при случайном замыкании цепи может сгореть контроллер.

Схема установки простая, но требует знания определенных моментов. В первую очередь, контроллер должен поддерживать такие запчасти. Концевик встраивается в разрыв цепочки идущей от блока питания к плате. При срабатывании он размыкает цепь, шаговик останавливается. Для того, что бы все срабатывало правильно, и не было ложных остановок, следует использовать резистор. Преимущество этого варианта – всего два провода.

Можно без резистора, однако, провод соединения в этом случае будет как антенна и может давать сигнал при каждом соприкосновении с ним. В этом случае придется выводить уже три провода, что неудобно, если кнопка находится далеко. Следует «ноль» держать всегда запитанным, а при включении кнопки будет включаться контакт на плюс и срабатывать. Применение резистора на 1 кОм более обоснованно, так как имеет лучшие отзывы по работе. Это схема для подключения одного КВ на каждую ось. Если есть желание подключить концевые выключатели по два, то следует включить второй в схему параллельно с первым. Однако, это работает только с механическими моделями.

Настройка программного обеспечения не отличается от прописывания программ для других датчиков и зависит от версии GRBL, установленной на вашем компьютере. Есть строки, в которые уже забита возможность прописать концевики. Возникновение ошибок при подключении к плате, которые не дают стабильного отклика, не избежать на первоначальных этапах, поэтому нужно внимательно подходить к установке таких деталей. Изучение схем, которых достаточно в Интернете, позволит сделать это правильно. Для подключения к Arduino потребуются стандартные провода-«джамперы», источник питания, несколько резисторов, крепления, подходящие для каждого направления.

В 3D-принтере полезно использовать такие детали, потому что по ним можно откалибровать станок. В лазерном гравере или во фрезере он больше используется как ограничитель движения. Концевые механические выключатели предохраняют двигатели от перегревания, когда дойдя до крайней точки, станок продолжает выжигать или резать на одном месте, а также ремни от разрыва и весь прибор от поломок. С учетом невысокой цены, простоты применения, неоспоримой пользы не стоит пренебрегать такими запчастями.

Бесконтактный выключатель освещения со звуковым эффектом на Arduino

Всем привет!
Сегодня я Вам расскажу про бесконтактный выключатель с звуковым эффектом, который был сделан мной 9 лет назад, а если быть точным то в январе 2012 года. Ссылку на ролик 2012 г. я выложил в комментарии под этим видео.
С тех пор выключатель трудится у меня круглыми сутками на протяжении 9 лет. Что самое интересное он За все это время, он не выходил из строя и даже ни разу не подвис, а также у него никогда не было ложных срабатываний. Вообщем он хорошо себя зарекомендовал и я с уверенностью могу его Вам рекомендовать для самостоятельной сборки.
Если Вам интересны все подробности, то прошу посмотреть этот ролик до конца и оценить его подпиской и лайком.

Читайте так же:
Как правильно переносить выключатель

У меня в коридоре смонтировано 7 светильников.

И для достижения красивого визуального эффекта, я использовал последовательное включение ламп, для этого мне нужно было протянуть к плате контроллера, отдельный провод от каждой точки освещения .

Саму плату я спрятал в пространстве между гипсокартоном и потолком, благо места там больше чем достаточно.

ИК приемник и светодиод я разместил в подрозетнике. Во избежании ложных срабатываний их нужно изолировать между собой, для этого я использовал термоусадочный кембрик. Что бы подключить этот оптический датчик к плате контроллера, можно использовать заложенные в стену провода.

Для того что бы дизайн выключателя не отличался от других установленных декоративных накладок в интерьере, я использовал из этой же серии телевизионную розетку, из которой выкинул все внутренности, а в отверстие вклеил круглое окошко вырезанное из фиолетового акрила.

Все компоненты были размещены мной на одной плате, на которой установлены винтовые коннекторы для подключения проводов от светильников.

Запитал я эту плату обычным зарядным устройством от телефона. Которое по сей день работает, видать в то время зарядки изготавливали по более надежным схемам чем сейчас.

Основой всего устройства является контроллер arduino Nano V.3, но можно так же использовать любые другие платы, с микроконтроллером Atmega328

ИК светодиод с фототранзистором можно взять от датчика препятствий, но не обязательно их выпаивать, достаточно перерезать лишние дорожки и припаять к ним 3 провода. Если у Вас есть откуда нибудь эти ранее выпаянные детали, то перед использованием, лучше сначала проверить их на работоспособность. Инфракрасный светодиод подключите к напряжению 5 В, через токоограничивающий резистор 120 Ом и посмотрите на него через камеру телефона, он должен светиться фиолетовым светом. Для проверки фототранзистора понадобится любой тестер с функцией прозвонки проводников. Переводим тестер в режим прозвонки, а выводы фототранзистора подключаем к щупам тестера. После чего нужно к нему в плотную поднести любой пульт от бытовой техники и нажать любую кнопку. В ответ раздастся прерывистый пищащий звук.

9 лет назад я не нашел подходящих твердотельных реле и мне пришлось их собирать самому из рассыпухи. Но на данный момент проще купить 8 канальный модуль твердотельных реле как на изображении, чем заниматься тратой времени на поиск этих компонентов.

Работает выключатель следующим образом
Arduino с выхода D5 постоянно выдает ШИМ сигнал с частотой примерно 977 Гц. К этому выходу через токоограничивающий резистор 82 Ом подключен светодиод, излучающий сигнал в инфракрасном диапазоне. Фототранзистор подключенный к входу D2 детектирует отраженный от руки ИК сигнал и проверяет его на достоверность и если сигнал из 20-ти или больше идущих подряд импульсов соответствует частоте 977 Гц, то тогда контроллер включает по очереди все 7 светильников и начинает воспроизводить звуковой эффект через ШИМ выход D11. Все тоже самое происходит и при выключении.

Читайте так же:
Автоматические выключатели вкз 42

Воспроизведение звуков
Для воспроизведения звуковых эффектов используется формат WAV без сжатия, с частотой 16000 Гц и глубиной 8 бит , но при воспроизведении данного формата с использованием ШИМ, в аудио тракте наблюдается неприятный свист и шипение. По этому для для улучшения качества воспроизведения, я в коде использовал линейную интерполяцию. При которой, выборка семплов происходит на частоте 62.5 кГц и между оригинальными выборками вставляются еще 3 дополнительных семпла рассчитанных методом линейной интерполяции. Таким образом на выходе снижается шум квантования, пропадает свист, улучшается качество звука и для воспроизведения не обязательно использовать дополнительные RC фильтры.

Вместо динамика я использовал старую, маленькую компьютерную колонку без встроенного усилителя.

Для конвертирования Wave файлов в Си код, можно воспользоваться онлайн конвертером

Схема
На схеме серыми прямоугольниками отметил твердотельные реле, а тем кто хочет заморочиться, то может собрать схему полностью, так же как сделал я в далеком прошлом.

Код для Arduino развернуть

В этот раз я решил добавить все используемые библиотеки в папку со скетчем, а в самом скетче прописал их локальное использование. Теперь надеюсь у новичков будет меньше ко мне вопросов, по поводу ошибок при компилировании.
В коде вынесены несколько констант, которые можно изменить перед прошивкой.
Константа power_ir — отвечает за дистанцию срабатывания выключателя, может принимать значения от минимума 20 и до максимума 200. Требуемое Вам значение можно определить экспериментальным путем.
lamp_num — определяет количество используемых Вами ламп. Минимальное число лампочек не может быть меньше 1, а максимальное не более 7. Если подправить код то можно увеличить до 15.
lamp_delay — это задержка между последовательными включениями ламп, которая выражена в миллисекундах и может начинаться от 0 и до 4 294 967 295 мс. Хотя я не думаю, что такие огромные задержки кому то понадобятся )

Заключение.
В заключении хотелось бы добавить, что я очень удивлен, что микроконтроллер без WDT, за 9 лет ни разу не подвис. По этой же причине я не стал править код и добавлять в него WDT, так как Arduino со старыми bootloader не умеют работать с ним и их еще достаточно большое количество на руках у DIY сообщества

Спасибо, что дочитали до конца!
Если Вам понравилась моя статья — то поддержите ее лайком и подпиской
Если у Вас есть вопросы, то можете их задать в комментариях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector