Paso 4: Crear el circuito de control del relé (teoría)
Arduino puede alimentar directamente LEDs debido a que la tensión necesaria para encenderlos es menos de los 5 voltios que del arduino puede poner hacia fuera. Pero las luces de un semáforo estándar de Estados Unidos utilizan 120 voltios A.C. controlar desde un arduino requiere el trazado de circuito adicional para permitir que los pines de control de 5 voltios cambiar con seguridad en las lámparas de 120 voltios sin tocarlas nunca directamente.
Esto puede lograrse mediante los relés. Un relé es la combinación de un interruptor magnético y un electroimán. Corriente que fluye por la bobina del electroimán crea un campo magnético que obliga el interruptor cercano para abrir o cerrar. Corrientes tan grandes se pueden cambiar y por pequeñas corrientes a través de una parte del relé sin ser directamente parte de lo más grande circuito de corrientes.
Fui capaz de encontrar un precio razonable y relés de tamaño que podrían controlar a 120 volts de 5 voltios, usé relés de 9 voltios en lugar de otro. Esto conduce a un problema similar en que arduino todavía no puede controlar directamente la porción de 9 voltios del circuito. Afortunadamente, la brecha no es tan peligroso y transistores se pueden utilizar para cambiar las corrientes de relé 9 voltios utilizando los pines de arduino de 5 voltios. Puesto que el arduino en este proyecto es alimentado por un adaptador de 9 voltios, podemos utilizar la misma fuente de energía para alimentar los relés. Para ello podemos tirar 9 voltios en el pin VIN en el arduino. El pin VIN expone cualquier corriente es utilizada para alimentar el arduino, a diferencia de los 3,5 y los pernos de 5 voltios que son el poder después de que ha sido regulado a lo que internamente necesita el arduino.
Los dos diagramas de abajo muestran cómo pueden vivir las tres tensiones diferentes en el mismo dispositivo. Haga clic en la "i" en la esquina superior izquierda de cada uno de ellos para acceder a las versiones completas de tamaño (y no difusas).
Cada una de las líneas de cuatro control controlar una lámpara o tomacorriente como sigue. Usaré la luz roja para ilustrar:
- Cuando el pin de control está encendido, actual se permite flujo de RED-DC (pin 14) a través de una resistencia en la base de un transistor.
- Como la corriente de 5 voltios fluye desde la base a tierra a través de emisor del transistor, esto "enciende" el transistor. Esto permite actual a fluir desde el pin VIN de 9 voltios en el arduino a través de la bobina del relé y en colector del transistor; finalmente para salir por el emisor a tierra.
- Como los flujos actuales aunque la bobina del relé, se crea un campo electromagnético y el interruptor en el relé se dibuja cerraron con un "clic" que satisface. 120 voltios fluya a través de este interruptor y encender la lámpara roja.
- Cuando el pin de control está apagado, la corriente de 9 voltios paradas que fluye por el transistor, el campo electromagnético se derrumba y el relé hace clic retroceden. El diodo es para proteger que el transistor de la avalancha súbita de revertir actual empuja hacia atrás a través de los contactos de la bobina.
Discutirán los próximos pasos crear este circuito.
