- Komponen yang Digunakan:
- Teknik Deteksi Zero Crossing
- TRIAC Bekerja
- Optocoupler
- Diagram Sirkuit:
- Pemrograman Arduino untuk AC Light Dimmer:
- Cara Kerja Rangkaian Dimmer Lampu Arduino
Di rumah kami, sebagian besar peralatan dialiri listrik dari suplai AC seperti Lampu, TV, dan Kipas angin, dll. Kami dapat MENGAKTIFKAN / MENONAKTIFKAN mereka secara digital jika diperlukan, menggunakan Arduino dan Relai dengan membangun pengaturan otomatisasi Rumah. Tetapi bagaimana jika kita perlu mengontrol daya perangkat tersebut misalnya untuk meredupkan Lampu AC atau untuk Mengontrol kecepatan Kipas. Dalam hal ini, kita harus menggunakan teknik kontrol fasa dan sakelar statis seperti TRIAC untuk mengontrol fasa tegangan suplai AC.
Jadi pada tutorial kali ini kita akan belajar tentang peredup lampu AC menggunakan Arduino dan TRIAC. Di sini TRIAC digunakan untuk mengganti lampu AC, karena ini adalah perangkat sakelar cepat elektronik Daya yang paling cocok untuk aplikasi ini. Mari ikuti artikel lengkap untuk detail perangkat keras dan pemrograman proyek ini. Juga, periksa tutorial kami sebelumnya tentang Peredupan Cahaya:
- Sirkuit Dimmer TRIAC Kontrol Jarak Jauh IR
- Dimmer LED Berbasis Arduino menggunakan PWM
- Sirkuit Dimmer LED 1 Watt
- Power LED Dimmer menggunakan Mikrokontroler ATmega32
Komponen yang Digunakan:
- Arduino UNO-1
- Optocoupler MCT2E -1
- Optocoupler MOC3021 -1
- BT136 TRIAC-1
- (12-0) V, 500mA Step down transformer-1
- Resistor 1K, 10K, 330ohm
- Potensiometer 10K
- Dudukan AC dengan Lampu
- Kabel AC
- Pelompat
Sebelum melangkah lebih jauh kita akan belajar tentang Zero crossing, TRIAC, dan optocoupler.
Teknik Deteksi Zero Crossing
Untuk mengontrol tegangan AC, hal pertama yang harus kita lakukan adalah mendeteksi perlintasan nol sinyal AC. Di India, frekuensi sinyal AC adalah 50 HZ dan sifatnya bolak-balik. Oleh karena itu, setiap kali sinyal datang ke titik Nol, kami harus mendeteksi titik itu dan setelah itu memicu TRIAC sesuai kebutuhan daya. Titik persimpangan nol dari sinyal AC ditunjukkan di bawah ini:
TRIAC Bekerja
TRIAC adalah sakelar AC tiga terminal yang dapat dipicu oleh sinyal energi rendah di terminal gerbangnya. Dalam SCR, itu berjalan hanya dalam satu arah, tetapi dalam kasus TRIAC daya dapat dikontrol di kedua arah. Di sini kami menggunakan BT136 TRIAC untuk tujuan peredupan Lampu AC.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, TRIAC dipicu pada sudut tembak 90 derajat dengan menerapkan sinyal pulsa gerbang kecil padanya. Waktu "t1" adalah waktu tunda yang harus kami berikan sesuai dengan kebutuhan peredupan kami. Sebagai contoh, dalam hal ini sudut tembak adalah 90 persen, maka daya yang dikeluarkan juga akan berkurang setengahnya sehingga lampu juga akan menyala dengan intensitas setengah.
Kita tahu bahwa frekuensi sinyal AC adalah 50 Hz. Jadi periode waktunya adalah 1 / f, yaitu 20ms., Jadi untuk setengah siklus, ini akan menjadi 10ms atau 10.000 mikrodetik. Oleh karena itu untuk mengontrol daya lampu AC kami, kisaran "t1" dapat bervariasi dari 0-10000 mikrodetik. Pelajari lebih lanjut tentang Triac dan cara kerjanya di sini.
Optocoupler
Optocoupler juga dikenal sebagai Optoisolato r. Ini digunakan untuk menjaga isolasi antara dua rangkaian listrik seperti sinyal DC dan AC. Pada dasarnya, ini terdiri dari LED yang memancarkan cahaya infra merah dan fotosensor yang mendeteksinya. Disini kita menggunakan optocoupler MOC3021 untuk mengontrol lampu AC dari sinyal mikrokontroler yang merupakan sinyal DC. Kami sebelumnya menggunakan optocoupler MOC3021 yang sama di sirkuit dimmer TRIAC. Pelajari juga lebih lanjut tentang Optocoupler dan tipenya dengan mengikuti tautan.
Diagram Sirkuit:
Diagram sirkuit untuk AC Light Dimmer diberikan di bawah ini:
Diagram Koneksi TRIAC dan Optocoupler:
Saya telah menyolder sirkuit TRIAC dan Optocoupler MOC3021 pada papan perf. Setelah disolder akan terlihat seperti di bawah ini:
Saya juga telah menyolder optocoupler MCT2E pada papan perf untuk menghubungkannya ke Transformer untuk suplai AC:
Dan rangkaian lengkap Lampu Dimmer Arduino akan terlihat seperti di bawah ini:
Pemrograman Arduino untuk AC Light Dimmer:
Setelah berhasil menyelesaikan pengaturan perangkat keras, sekarang waktunya untuk memprogram Arduino. Program lengkap dengan video demo diberikan di akhir. Di sini kami telah menjelaskan kode secara bertahap untuk pemahaman yang lebih baik.
Pada langkah pertama, nyatakan semua variabel global, yang akan digunakan di seluruh kode. Di sini TRIAC terhubung ke pin 4 Arduino. Kemudian dim_val dideklarasikan untuk menyimpan nilai langkah peredupan yang akan kita gunakan dalam program.
int LAMPU = 4; int dim_val = 0;
Selanjutnya, di dalam fungsi setup, deklarasikan pin LAMP sebagai output dan selanjutnya konfigurasikan interupsi untuk mendeteksi zero crossing. Di sini kami telah menggunakan fungsi yang disebut attachInterrupt, yang akan mengkonfigurasi Pin 2 digital dari Arduino sebagai interupsi eksternal dan akan memanggil fungsi bernama zero_cross, ketika mendeteksi interupsi pada pinnya.
batal penyiapan () {pinMode (LAMP, OUTPUT); attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), zero_cross, CHANGE); }
Di dalam infinite loop , baca nilai analog dari potensiometer yang terhubung ke A0. Kemudian petakan ke kisaran nilai (10-49). Untuk mengetahuinya kita harus melakukan perhitungan kecil. Sebelumnya saya telah memberi tahu bahwa, setiap setengah siklus setara dengan 10.000 mikrodetik. Jadi, mari kita perlu mengontrol peredupan dalam 50 langkah (yang merupakan nilai arbitrer. Anda juga dapat mengubahnya). Saya telah mengambil langkah minimum 10, bukan Nol, karena langkah 0-9 memberikan keluaran daya yang kira-kira sama dan tidak disarankan secara praktis untuk mengambil nomor langkah maksimum. Jadi, saya telah mengambil langkah maksimum sebagai 49.
Kemudian setiap waktu langkah dapat dihitung sebagai 10.000 / 50 = 200 mikrodetik. Ini akan digunakan di bagian kode selanjutnya.
void loop () {int data = analogRead (A0); int data1 = peta (data, 0, 1023,10,49); dim_val = data1; }
Pada langkah terakhir, konfigurasikan fungsi zero_cross yang digerakkan interupsi. Di sini waktu peredupan dapat dihitung dengan mengalikan waktu langkah individu dengan no. langkah. Kemudian setelah waktu tunda ini, TRIAC dapat dipicu menggunakan pulsa kecil 10 mikrodetik yang cukup untuk menyalakan TRIAC.
batal zero_cross () {int dimming_time = (200 * dim_val); delayMicroseconds (dimming_time); digitalWrite (LAMPU, TINGGI); delayMicroseconds (10); digitalWrite (LAMP, LOW); }
Cara Kerja Rangkaian Dimmer Lampu Arduino
Berikut adalah gambar-gambar yang menunjukkan tiga tahapan peredupan bohlam AC menggunakan Arduino dan TRIAC.
1. Langkah peredupan rendah
2. Langkah Peredupan Sedang
3. Langkah Peredupan Maksimum:
Ini adalah bagaimana sirkuit AC Light Dimmer dapat dibangun dengan mudah menggunakan TRIAC dan optocoupler. Sebuah Video Kerja dan Arduino Cahaya dimmer Kode diberikan di bawah ini
/>