ACS712 और Arduino के साथ स्वचालित लोड (वैक्यूम) स्विच: 7 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

हेलो सब लोग, एक बंद जगह में बिजली उपकरण चलाना एक ऊधम है, क्योंकि हवा में सभी धूल और हवा में धूल का मतलब आपके फेफड़ों में धूल है। अपनी दुकान को खाली चलाने से कुछ जोखिम समाप्त हो सकते हैं लेकिन हर बार जब आप किसी उपकरण का उपयोग करते हैं तो इसे चालू और बंद करना एक दर्द होता है।

इस दर्द को कम करने के लिए, मैंने इस स्वचालित स्विच का निर्माण किया है जिसमें एक बिजली उपकरण चल रहा है और स्वचालित रूप से वैक्यूम क्लीनर चालू करने के लिए वर्तमान सेंसर के साथ एक Arduino रखता है। उपकरण बंद होने के पांच सेकंड बाद, वैक्यूम भी बंद हो जाता है।

आपूर्ति

इस स्विच को बनाने के लिए मैंने निम्नलिखित घटकों और सामग्रियों का उपयोग किया:

• Arduino Uno -
• ACS712 वर्तमान सेंसर -
• Attiny85 -
• आईसी सॉकेट -
• सॉलिड स्टेट रिले -
• 5वी मैकेनिकल रिले -
• HLK-PM01 5V बिजली की आपूर्ति -
• प्रोटोटाइप पीसीबी -
• वायर -
• ड्यूपॉन्ट केबल -
• प्लास्टिक का बाड़ा -
• सोल्डरिंग आयरन -
• मिलाप -
• वायर स्निप -

चरण 1: ACS712. के साथ करंट को सेंस करना

परियोजना का सितारा यह ACS712 वर्तमान सेंसर है जो हॉल प्रभाव सिद्धांत पर काम करता है। चिप के माध्यम से बहने वाली धारा एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है जो एक हॉल इफेक्ट सेंसर तब एक वोल्टेज को पढ़ता है और आउटपुट करता है जो इसके माध्यम से बहने वाले प्रवाह के समानुपाती होता है।

जब कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, तो आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के आधे पर होता है और चूंकि यह एसी करंट के साथ-साथ डीसी को भी मापता है जब करंट एक दिशा में प्रवाहित होता है, वोल्टेज अधिक हो जाता है जबकि करंट की दिशा बदलने पर वोल्टेज कम हो जाता है।

यदि हम सेंसर को एक Arduino से जोड़ते हैं और सेंसर के आउटपुट को प्लॉट करते हैं तो हम एक प्रकाश बल्ब के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा को मापते समय इस व्यवहार का अनुसरण कर सकते हैं।

यदि हम स्क्रीन पर अंकित मूल्यों पर करीब से नज़र डालते हैं तो हम देख सकते हैं कि सेंसर वास्तव में शोर के प्रति संवेदनशील है, इसलिए भले ही यह काफी अच्छी रीडिंग देता है, लेकिन इसका उपयोग उन स्थितियों में नहीं किया जा सकता है जहाँ सटीकता की आवश्यकता होती है।

हमारे मामले में, हमें केवल सामान्य जानकारी की आवश्यकता है यदि कोई महत्वपूर्ण धारा बह रही है या नहीं तो हम उस शोर से प्रभावित नहीं होते हैं जो वह उठाता है।

चरण 2: एसी करंट का उचित माप

हम जिस स्विच का निर्माण कर रहे हैं वह एसी उपकरणों को समझेगा इसलिए हमें एसी करंट को मापने की जरूरत है। यदि हमें केवल प्रवाहित धारा के वर्तमान मूल्य को मापना है, तो हम किसी भी समय पर माप सकते हैं और यह हमें गलत संकेत दे सकता है। उदाहरण के लिए, यदि हम साइन वेव के चरम पर मापते हैं, तो हम उच्च धारा प्रवाह दर्ज करेंगे और फिर हम वैक्यूम चालू करेंगे। हालाँकि, यदि हम शून्य-क्रॉसिंग बिंदु पर मापते हैं, तो हम कोई करंट दर्ज नहीं करेंगे और गलती से मान लेंगे कि उपकरण चालू नहीं है।

इस समस्या को कम करने के लिए, हमें एक निश्चित अवधि के दौरान कई बार मूल्यों को मापने और वर्तमान के लिए उच्चतम और निम्नतम मूल्यों की पहचान करने की आवश्यकता है। फिर हम छवियों में सूत्र की मदद से और बीच के अंतर की गणना कर सकते हैं, वर्तमान के लिए सही आरएमएस मान की गणना कर सकते हैं।

वास्तविक आरएमएस मान समतुल्य डीसी करंट है जो समान बिजली उत्पादन प्रदान करने के लिए समान सर्किट में प्रवाहित होना चाहिए।

चरण 3: एक प्रोटोटाइप सर्किट बनाएँ

सेंसर के साथ माप शुरू करने के लिए, हमें लोड में से एक कनेक्शन को तोड़ना होगा और लोड के साथ श्रृंखला में ACS712 सेंसर के दो टर्मिनलों को रखना होगा। सेंसर को तब Arduino से 5V से संचालित किया जाता है और इसका आउटपुट पिन Uno पर एक एनालॉग इनपुट से जुड़ा होता है।

खाली दुकान के नियंत्रण के लिए, हमें आउटपुट प्लग को नियंत्रित करने के लिए एक रिले की आवश्यकता होती है। आप या तो एक सॉलिड-स्टेट रिले या एक मैकेनिकल का उपयोग कर सकते हैं जैसा कि मैं उपयोग कर रहा हूं, लेकिन सुनिश्चित करें कि यह आपकी दुकान की खाली शक्ति के लिए रेट किया गया है। मेरे पास इस समय एक भी चैनल रिले नहीं था इसलिए मैं अभी के लिए इस 2 चैनल रिले मॉड्यूल का उपयोग करूंगा और बाद में इसे बदल दूंगा।

खाली दुकान के आउटपुट प्लग को रिले और उसके सामान्य रूप से खुले संपर्क के माध्यम से जोड़ा जाएगा। एक बार रिले चालू हो जाने पर, सर्किट बंद हो जाएगा और खाली दुकान अपने आप चालू हो जाएगी।

रिले को इस समय Arduino पर पिन 7 के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है, इसलिए जब भी हमें पता चलता है कि सेंसर से करंट प्रवाहित हो रहा है तो हम उस पिन को कम खींच सकते हैं और वह वैक्यूम चालू कर देगा।

चरण 4: कोड स्पष्टीकरण और विशेषताएं

एक बहुत अच्छी विशेषता जिसे मैंने प्रोजेक्ट के कोड में भी जोड़ा है, वह है टूल के बंद होने के बाद वैक्यूम को 5 सेकंड के लिए और चालू रखने में थोड़ी देरी। यह वास्तव में किसी भी अवशिष्ट धूल के साथ मदद करेगा जो कि उपकरण पूरी तरह से बंद होने पर बनाई गई है।

कोड में इसे प्राप्त करने के लिए, मैं दो चर का उपयोग करता हूं जहां स्विच चालू होने पर मुझे पहली बार वर्तमान मिली का समय मिलता है और फिर उपकरण चालू होने पर कोड के प्रत्येक पुनरावृत्ति पर उस मान को अपडेट करता हूं।

जब उपकरण बंद हो जाता है, तो हमें अब एक बार फिर से वर्तमान मिली का मूल्य मिलता है और फिर हम जांचते हैं कि उन दोनों के बीच का अंतर हमारे निर्दिष्ट अंतराल से अधिक है या नहीं। यदि यह सच है, तो हम रिले को बंद कर देते हैं और हम पिछले मान को वर्तमान के साथ अपडेट करते हैं।

कोड में मुख्य माप कार्य को माप कहा जाता है और इसमें, हम पहले चोटियों के लिए न्यूनतम और अधिकतम मान मान लेते हैं, लेकिन उन्हें निश्चित रूप से बदलने के लिए हम उल्टे मान मान लेते हैं जहां 0 उच्च शिखर है और 1024 निम्न शिखर है.

पुनरावृत्तियों चर द्वारा परिभाषित संपूर्ण अंतराल अवधि के दौरान, हम इनपुट सिग्नल के मान को पढ़ते हैं और हम चोटियों के लिए वास्तविक न्यूनतम और अधिकतम मान अपडेट करते हैं।

अंत में, हम अंतर की गणना करते हैं और इस मान का उपयोग पहले से आरएमएस सूत्र के साथ किया जाता है। RMS मान प्राप्त करने के लिए केवल चरम अंतर को 0.3536 से गुणा करके इस सूत्र को सरल बनाया जा सकता है।

अलग-अलग एम्परेज के लिए सेंसर के प्रत्येक संस्करण में अलग-अलग संवेदनशीलता होती है, इसलिए इस मान को फिर से एक गुणांक के साथ गुणा करने की आवश्यकता होती है जिसकी गणना सेंसर की एम्परेज रेटिंग से की जाती है।

पूरा कोड मेरे GitHub पेज पर उपलब्ध है और डाउनलोड लिंक नीचे हैhttps://github.com/bkolicoski/automated-vacuum-swi…

चरण 5: इलेक्ट्रॉनिक्स को छोटा करें (वैकल्पिक)

इस बिंदु पर, परियोजना का इलेक्ट्रॉनिक्स और कोड हिस्सा मूल रूप से किया जाता है लेकिन वे अभी तक बहुत व्यावहारिक नहीं हैं। Arduino Uno इस तरह के प्रोटोटाइप के लिए बहुत अच्छा है लेकिन व्यावहारिक रूप से यह वास्तव में भारी है इसलिए हमें एक बड़े बाड़े की आवश्यकता होगी।

मैं इस प्लास्टिक फिटिंग में सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को फिट करना चाहता था जिसमें सिरों के लिए कुछ अच्छे कैप हैं और ऐसा करने के लिए, मुझे इलेक्ट्रॉनिक्स को छोटा करना होगा। अंत में मुझे अभी के लिए एक बड़े बाड़े का उपयोग करना पड़ा, लेकिन एक बार जब मुझे छोटा रिले बोर्ड मिल जाएगा तो मैं उन्हें बदल दूंगा।

Arduino Uno को एक Attiny85 चिप से बदल दिया जाएगा जिसे Uno के साथ प्रोग्राम किया जा सकता है। प्रक्रिया सीधी है और मैं इसके लिए एक अलग ट्यूटोरियल प्रदान करने का प्रयास करूँगा।

बाहरी शक्ति की आवश्यकता को दूर करने के लिए, मैं इस HLK-PM01 मॉड्यूल का उपयोग करूंगा जो AC को 5V में परिवर्तित करता है और इसमें वास्तव में छोटा पदचिह्न होता है। सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को दो तरफा प्रोटोटाइप पीसीबी पर रखा जाएगा और तारों से जोड़ा जाएगा।

अंतिम योजना EasyEDA पर उपलब्ध है और इसका लिंक नीचे पाया जा सकता है।

चरण 6: इलेक्ट्रॉनिक्स को एक केस में पैक करें

अंतिम बोर्ड निश्चित रूप से मेरा अब तक का सबसे अच्छा काम नहीं है क्योंकि यह जितना मैं चाहता था उससे थोड़ा अधिक गड़बड़ हो गया। मुझे यकीन है कि अगर मैं इस पर कुछ और समय बिताता हूं तो यह अच्छा होगा लेकिन मुख्य बात यह है कि यह काम करता है और यह ऊनो के मुकाबले काफी छोटा है।

यह सब पैक करने के लिए, मैंने पहले इनपुट और आउटपुट प्लग में कुछ केबल लगाए जो लगभग 20 सेमी लंबाई के हैं। एक बाड़े के रूप में, मैंने फिटिंग को छोड़ दिया क्योंकि यह अंत में बहुत छोटा था लेकिन मैं एक जंक्शन बॉक्स के अंदर सब कुछ फिट करने में कामयाब रहा।

इनपुट केबल को फिर छेद के माध्यम से फीड किया जाता है और बोर्ड पर इनपुट टर्मिनल से जोड़ा जाता है और दूसरी तरफ भी ऐसा ही किया जाता है जहां अब दो केबल जुड़े हुए हैं। एक आउटपुट दुकान खाली के लिए और दूसरा उपकरण के लिए है।

सब कुछ जुड़ा होने के साथ, मैंने बाड़े में सब कुछ डालने और कवर के साथ इसे बंद करने से पहले स्विच का परीक्षण करना सुनिश्चित किया। फिटिंग एक अच्छा संलग्नक होता क्योंकि यह किसी भी तरल पदार्थ या धूल से इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा करेगा जो मेरी कार्यशाला में उन पर समाप्त हो सकता है, इसलिए एक बार जब मेरे पास नया रिले बोर्ड होगा तो मैं वहां सब कुछ ले जाऊंगा।

चरण 7: इसका उपयोग करने का आनंद लें

इस स्वचालित स्विच का उपयोग करने के लिए, आपको पहले इनपुट प्लग को एक दीवार आउटलेट या एक एक्सटेंशन केबल से कनेक्ट करना होगा जैसा कि मेरे मामले में है और फिर उपकरण और दुकान खाली उनके उपयुक्त प्लग में जुड़े हुए हैं।

जब उपकरण शुरू किया जाता है, तो वैक्यूम स्वचालित रूप से चालू हो जाता है और फिर स्वचालित रूप से बंद होने से पहले 5 सेकंड तक चलता रहेगा।

मुझे आशा है कि आप इस निर्देश से कुछ सीखने में कामयाब रहे हैं, इसलिए यदि आपको यह पसंद है तो कृपया उस पसंदीदा बटन को हिट करें। मेरे पास कई अन्य प्रोजेक्ट हैं जिन्हें आप देख सकते हैं और मेरे YouTube चैनल को सब्सक्राइब करना न भूलें ताकि आप मेरे अगले वीडियो से न चूकें।

चीयर्स और पढ़ने के लिए धन्यवाद!