Table of ContentsLeistung schalten mit ArduinoMechanische RelaisMeist verwendet man zum Schalten von höheren Leistungen mit dem Arduino ein mechanisches Relais. Mechanische Relais benötigen zum Erzeugen des nötigen magnetischen Flusses welcher wiederum den Anker bewegt und damit einen Schalter betätigt einen relativ hohen Erreger- oder Steuerstrom. Daher können mit einem Mikrokontroller resp. Arduino Digital-Ausgang nur kleinste Relais angesteuert werden, die sich auch nur zum Schalten von sehr geringen Leistungen eignen. Sobald höhere Ströme und Spannungen benötigt werden ist auch ein höherer Steuerstrom nötig. Dieser wird dann oft durch eine einfache Verstärkerschaltung mit einem Transistor oder sogar einer Darlingtonstufe bereitgestellt. Oft wird zusätzlich ein Optokoppler zur galvanischen Trennung sowie eine Freilaufdiode zum Schutz vor der Eigeninduktion bei Abfall des Relais eingesetzt. Vorteile mechanischer Relais
Nachteile mechanischer Relais
Halbleiter-RelaisIm Gegensatz zum mechanischen Relais, verfügt das Halbleiter-Relais über keine mechanischen Komponenten, sondern wird wie der Name andeutet mit Halbleiter-Komponenten gebaut. Halbleiter-Relais sind bestehen meist vereinfacht dargestellt auf der Eingangsseite aus einem Optokoppler welcher das Steuersignal galvanisch vom Lastkreis trennt und abhängig von der geschalteten Stromart einen Transistor (für DC) oder mehrere Thyristoren/Triacs (für AC) ansteuert welche die Last dann effektiv schalten. Durch Ihren Aufbau benötigen Halbleiter-Relais einen viel kleineren Steuerstrom zum Schalten grosser Leistungen. Halbleiter-Relais verdrängen je länger je mehr die konventionellen mechanischen Relais in den meisten Anwendungen. Vorteile Halbleiter-Relais
Nachteile Halbleiter-Relais
Beispiel Halbleiter-RelaisBeispiel 1: Steuerung eines 230VAC LED-Leuchtmittels
Schalten eines 230VAC LED Leuchtmittels mittels Schaltung eines SSR-10DA 10A Halbleiter-Relais welches direkt vom Arduino Pin 7 gesteuert wird. Dadurch, dass das SSR-10DA 10A Halbleiter-Relais nur rund 7.5mA Steuerstrom benötigt kann es gefahrlos direkt am Arduino Pin 7 betrieben werden. Beispiel 2: Steuerung eines 230VAC 2000W HeizlüftersWir steuern einen normalen 2KW Heizlüfter mit dem SSR-10DA 10A Halbleiter-Relais. Um es etwas spannender zu gestalten, haben wir einen digitalen Temperatur- und Feuchtesensor DHT11 an Pin 6 angeschlossen und regeln so nun die Raumtemperatur mit dem Heizlüfter (die Luftfeuchtigkeit ist nicht nötig, aber dieser Sensor war grad griffbereit). Der Arduino Code zum einfachen Regeln der Raumtemperatur mit einem Heizlüfter: // $Id: ssr_heatreg.pde,v 1.3 2011-10-23 17:52:22 obiwan Exp $ #include <dht.h> #define SSR_Pin 7 #define DHT11_PIN 6 #define CHECK_DELAY 10000 dht DHT; // int sollTemp = 24; void setup() { pinMode(SSR_Pin, OUTPUT); // stelle sicher, dass Ausgang anfangs ausgeschaltet digitalWrite(SSR_Pin, LOW); Serial.begin(9600); } void loop() { // Reglerfunktion aufrufen regulator(); delay(CHECK_DELAY); } // Regler void regulator() { // Sensor auslesen: double dhtData[2]; readSensor(dhtData); Serial.print("Temp: "); Serial.print(dhtData[0]); Serial.print(" - Hum: "); Serial.println(dhtData[1]); // Prüfen ob Sollwert erreicht, unter- oder ueberschritten: if ( int(dhtData[0]) >= sollTemp && digitalRead(SSR_Pin) == HIGH ) { Serial.println("Temperatur erreicht, schalte aus."); digitalWrite(SSR_Pin, LOW); } else if ( int(dhtData[0]) < sollTemp && digitalRead(SSR_Pin) == LOW ) { Serial.println("Temperatur unterschritten, schalte ein."); digitalWrite(SSR_Pin, HIGH); } } // Sensor auslesen void readSensor(double dhtData[]) { int chk = DHT.read11(DHT11_PIN); switch (chk) { case 0: break; case -1: Serial.print("Checksum error,\t\n"); break; case -2: Serial.print("Time out error,\t\n"); break; default: Serial.print("Unknown error,\t\n"); break; } dhtData[0] = DHT.temperature,1; dhtData[1] = DHT.humidity,1; } Für das Auslesen des DHT11 wurde die Library aus dem Arduino Playground verwendet, es existiert aber noch eine weitere Library von Ladyada die den gleichen Zweck erfüllt. Referenzen |
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