ปลั๊กไฟที่ควบคุมด้วย Arduino

ปลั๊กไฟที่ควบคุมด้วย Arduino


ปลั๊กไฟช่วยให้อุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถเชื่อมต่อกับไฟ AC ได้ Arduino สามารถใช้เพื่อควบคุมเต้าเสียบไฟนี้เพื่อเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ในอุปกรณ์สมาร์ท โดยปกติเราจะเสียบปลั๊กเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเข้ากับเต้ารับบนผนังและเปิดหรือปิดโดยใช้สวิตช์ที่เกี่ยวข้องกับผนัง


ในโครงการนี้เราได้ใช้ Arduino เพื่อควบคุม Outlet ไฟฟ้าเพื่อที่จะสามารถควบคุมด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์หรือสวิทช์ระยะไกล เราได้ออกแบบกล่อง Power Outlet พร้อมปลั๊กและสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับโมดูลรีเลย์ซึ่งควบคุมโดย Arduino สำหรับการเรียกรีเลย์เราได้ใช้เซ็นเซอร์แสง LDR

อีกทางเลือกหนึ่งคือ Power Outlet สามารถทำงานร่วมกับ Bluetooth ได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ตด้วยโมดูล Wi-Fi (ESP8266) หรือเซนเซอร์ชนิดอื่น ๆ

แผนภูมิวงจรรวม

ต้องการคอมโพเนนต์ Arduino UNO โมดูลรีเลย์ 5V สวิตช์เปิด - ปิด ปลั๊กไฟ (ปลั๊กหรือเต้ารับ) LDR (ตัวต้านทานขึ้นอยู่กับแสง) ตัวต้านทาน 10 KΩ (1/4 วัตต์) แหล่งจ่ายไฟ สายเชื่อมต่อ ถ้าไม่ใช้โมดูลรีเลย์เราจำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบต่อไปนี้ รีเลย์ 5V BC547 (ทรานซิสเตอร์ NPN) 1N4007 PN Junction Diode ตัวต้านทาน 1 KΩ (1/4 วัตต์) คำอธิบายคอมโพเนนต์ ปลั๊กไฟและสวิตช์ เราได้ใช้เต้าเสียบปลั๊กไฟชุดเดียวพร้อมสวิตช์ควบคุม ซ็อกเก็ตนี้เป็นพิเศษสำหรับ 250V และ 6A ดังนั้นอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ ที่มีการใช้พลังงานถึง 1200 วัตต์ (ใช้เพื่อความปลอดภัย) จึงสามารถใช้กับเต้าเสียบนี้ได้อย่างง่ายดาย

โมดูลรีเลย์ 5V
โมดูลรีเลย์ 5V เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของโครงการนี้ มันทำงานบน 5V และด้วยเหตุนี้สามารถขับเคลื่อนโดยใช้ Arduino ตัวเอง โมดูลนี้ประกอบด้วยรีเลย์ 5V, ทรานซิสเตอร์, ไดโอด Zener, IC Optocoupler, ไฟ LED สองดวง, ตัวต้านทาน จำกัด กระแสไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน, ขั้วสกรูและส่วนหัวของตัวผู้สำหรับเชื่อมต่อพลังงานและอินพุตอื่น ๆ

        แผนภาพวงจรของโมดูลรีเลย์ 5V จะแสดงในภาพต่อไปนี้ จากวงจรเป็นที่ชัดเจนว่าโมดูลรีเลย์ 5V เป็นโมดูล LOW ที่ใช้งานอยู่นั่นคือตรรกะ '0' จาก Arduino จะเปิดรีเลย์และในทางกลับกัน

LDR (ตัวต้านทานขึ้นอยู่กับแสง)
LDR (Light Dependent Resistor) ใช้เพื่อตรวจจับความสว่างที่ตกลงมาและเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าขาออก แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกอ่านโดย Arduino และจะเรียกใช้รีเลย์

การออกแบบวงจร
การออกแบบวงจรจะแสดงอย่างชัดเจนในแผนภาพวงจร เราจะเห็นคำอธิบายรายละเอียดของวงจรที่นี่ ขั้นแรกให้ LDR และตัวต้านทาน 10 KΩเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างตัวคั่นแรงดันและเอาท์พุทของตัวแบ่งเช่นจุดต่อจุดต่อเชื่อมต่อกับขาเข้าขาเข้า A0

เมื่อมาถึงรีเลย์จะมีหมุด 5V และ GND สำหรับโมดูลรีเลย์จาก Arduino UNO ขาควบคุมสำหรับรีเลย์เชื่อมต่อกับขา 8 ของ Arduino

สุดท้ายช่องเสียบปลั๊กไฟ เราจำเป็นต้องเปิดกล่องและทำการเชื่อมต่อ ก่อนเชื่อมต่อสายกลางจากแหล่งจ่ายไฟไปยังขั้วต่อที่เป็นกลางบนซ็อกเก็ต เชื่อมต่อขั้วต่ออื่น ๆ บนซ็อกเก็ตไปยังปลายด้านหนึ่งของสวิทช์ (ขั้วด้านล่าง) และยังต่อ NO (ปกติเปิด) ของรีเลย์
ขั้วต่อที่สองของสวิตช์ (เทอร์มินัลด้านบน) เชื่อมต่อกับสาย (ร้อน) จากแหล่งจ่ายไฟและยังขั้ว COMM (ทั่วไป) ของรีเลย์

ข้อควรระวัง: ระมัดระวังเมื่อใช้สายไฟ AC Mains เป็นอันตรายมากและสามารถฆ่าคุณได้

การทำงานของโครงการ
ได้รับการออกแบบที่กล่องควบคุม Power Outlet ที่ควบคุมโดยใช้ Arduino การทำงานของโครงการค่อนข้างตรงไปตรงมาและอธิบายไว้ที่นี่

การเชื่อมต่อระหว่าง Arduino และเต้าเสียบไฟทำผ่านโมดูลรีเลย์ 5V สวิตช์ที่ให้มาบนเต้าเสียบปลั๊กไฟสามารถใช้งานได้ตามปกติเพื่อเปิดหรือปิดเครื่องที่ต่ออยู่กับเต้าเสียบ

เนื่องจากรีเลย์เชื่อมต่อกับซ็อกเก็ตด้วยเช่นกันเราสามารถควบคุมเครื่องด้วยรีเลย์ได้เช่นกัน เพื่อให้โครงการมีความน่าสนใจเล็กน้อยเราจึงใช้เซ็นเซอร์วัดแสงแบบง่ายๆในรูปของ LDR (Light Dependent Resistor) เพื่อเรียกใช้รีเลย์

Arduino จะตรวจสอบการอ่านค่าจาก LDR อย่างต่อเนื่องและเมื่อไม่มีแสงตกบน LDR (สภาพเข้มกว่า) รีเลย์จะเปิดใช้งานและอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับเต้าเสียบปลั๊กไฟจะถูกหมุนด้วย

เมื่อความเข้มของแสงที่ลดลงเมื่อ LDR เพิ่มขึ้นรีเลย์จะถูกปิดใช้งานและเครื่องใช้ไฟฟ้าจะถูกปิด สำหรับวัตถุประสงค์ในการสาธิตเราได้เชื่อมต่อหลอดไฟ CFL ขนาด 27 วัตต์เข้ากับเต้าเสียบ

ข้อสังเกตที่น่าสนใจ

หากสังเกตจากแผนภาพวงจรสวิตช์ที่เต้าเสียบปลั๊กไฟและขั้วต่อรีเลย์จะเชื่อมต่อแบบคู่ขนานเป็นวงจรที่คล้ายกับภาพต่อไปนี้

จากวงจรข้างต้นสวิตช์ใดสามารถใช้ในการควบคุมไฟและหากใช้งานอยู่สวิตช์อื่น ๆ จะไม่มีโอกาสควบคุมเครื่องโดยอัตโนมัติเนื่องจากไม่ใช่การเชื่อมต่อของบันไดเลื่อน