Otomatisasi Pintu Geser dengan Arduino: Kontrol Relay DIY
Komponen dan Perlengkapan
Arduino UNO
×
1
Relay 5V DC
×
1
Modul penerima 433 MHz
×
1
Remote pengirim 433 MHz
×
1
Tentang Proyek Ini
Ringkasan Proyek
Dalam proyek ini saya memanfaatkan kekuatan Arduino untuk membuat sirkuit yang dapat memenuhi pintu geser. Tujuan utama proyek ini adalah untuk menggunakan pintu geser mati dengan motor AC yang berfungsi dan mengotomatisasi sistem menggunakan Arduino, beberapa relay, penerima 433MHz, pengirim 433MHz dan beberapa keterampilan listrik yang kreatif. Sistem ini menciptakan metode untuk memenuhi motor pintu ketika diperlukan dan untuk memutuskan apakah akan membuka atau menutup pintu.
Arduino secara konstan mendengarkan respons yang ditetapkan dari pengirim, dalam hal ini remote yang digunakan untuk membuka atau menutup pintu. Pengirim beroperasi pada dua saluran, di mana setiap saluran memiliki ID uniknya sendiri. Setelah ID ini diterima oleh penerima 433MHz, itu mengirim sinyal ke Arduino yang mengontrol Relay untuk memenuhi motor.
Metodologi
Langkah 1: Memenuhi Motor
Konfigurasi untuk memenuhi motor ditunjukkan di bawah ini. Agar motor dapat memindahkan pintu dalam arah maju (tutup), gulungan utama harus dihubungkan ke daya utama.
Agar motor dapat bergerak ke arah sebaliknya (buka), gulungan sekunder harus dihubungkan ke daya utama.
Perlu untuk mengidentifikasi kabel mana yang sesuai dengan gulungan mana. Biasanya kabel tidak diberi label dan ini dapat diidentifikasi dengan coba-coba dengan menyuplai daya AC ke kabel.
Dalam kasus saya, saya bekerja dengan motor 220~240VAC. Saya dapat mengidentifikasi kabel Neutral dengan mudah karena warnanya biru yang merupakan warna standar yang digunakan untuk menunjukkan terminal Neutral.
Selanjutnya, saya menghubungkan terminal Live ke kabel merah, yang membuat motor berputar ke arah maju. Ini menunjukkan bahwa saya menyuplai daya ke Gulungan Utama motor.
Catatan: Pastikan kapasitor starter terhubung dengan benar dan berfungsi. Ini memastikan bahwa motor memiliki momen torsi awal yang memadai.
Langkah 2: Mematikan Motor
Daya utama disuplai ke motor melalui interruptor pembatas. Segera pintu mencapai salah satu ujung, interruptor pembatas terpicu yang membuka sirkuit dan menghentikan daya utama dari menyuplai daya ke motor.
Langkah 3: Menggunakan Relay untuk Mengontrol Motor
Relay memiliki dua titik kontak; Normally open dan Normally closed.
Jalur Normally closed digunakan untuk menyuplai daya ke gulungan utama motor. Ini dipilih untuk memastikan bahwa ketika sistem di-reset atau jika ada kesalahan dalam sistem, motor akan memastikan pintu tetap tertutup setiap saat.
Jalur Normally open digunakan untuk menyuplai daya ke gulungan sekunder motor. Jalur normally open ditutup ketika coil di dalam relay dienergize. Ini dapat dilakukan dengan mengirim sinyal 5V dari Arduino karena relay yang digunakan beroperasi di bawah 5V.
Dengan menggunakan dua jalur untuk menyuplai daya motor memastikan bahwa daya tidak disuplai secara bersamaan ke gulungan utama dan sekunder motor.
Relay ini (R2) dioperasikan melalui pin 8 Arduino.
Relay kedua (R1) digunakan untuk memutus sirkuit agar motor dapat berhenti jika Arduino menerima perintah dari penerima saat pintu bergerak.
Arduino secara konstan memeriksa penerima apakah telah menerima perintah apa pun. Setelah perintah diberikan, Arduino mengarahkan ulang daya ke motor agar dapat menutup atau membuka pintu.
Tujuan utama dari relay kedua adalah untuk memberikan sistem cukup waktu untuk mengarahkan ulang sistem ke daya motor tanpa segera mengubah arah putaran motor. Setelah pengarahan ulang selesai, relay akan mati dan daya disuplai ke motor untuk berputar ke arah sebaliknya.
Relay ini dioperasikan melalui pin 9 Arduino.
Tujuan Relay Kedua
Jika sistem setengah jalan menutup pintu dan menerima perintah dari penerima untuk membuka pintu, relay diaktifkan untuk mengarahkan ulang daya ke gulungan sekunder. Karena ini terjadi hampir secara instan, relay berada di bawah tekanan konstan dari tegangan balik yang dihasilkan oleh motor akibat tiba-tiba kehilangan daya pada gulungan utama. Selain itu, merusak kontak relay secara permanen jika terus-menerus ditekan.
Dengan bantuan relay tambahan, pasokan daya diputus dari motor dan memberikan sistem waktu 10 detik untuk mengarahkan ulang daya ke gulungan yang diperlukan. Ini mengurangi tekanan pada kontak relay dan meningkatkan umur panjangnya.
Metode perlindungan relay:
Kapasitor Penindas
Ketika motor DC tiba-tiba berhenti, lingkaran arus negatif dibuat oleh coil motor, ini karena sifat induktif coil. Namun ini dapat diindukasi dengan memasang dioda umpan balik untuk memberikan jalur bagi arus negatif untuk mengalir.
Ketika motor AC tiba-tiba berhenti melalui saklar, menciptakan penumpukan tegangan tinggi pada kontak saklar.
Kapasitor penindas digunakan untuk mencegah penumpukan tegangan tinggi pada kontak relay ketika motor diberi perintah untuk beroperasi ke arah sebaliknya. Ini melindungi kontak relay.
Langkah 4: Mengonfigurasi Penerima
Penerima beroperasi pada 433 MHz, program Arduino terus-menerus melakukan loop untuk memeriksa port sinyal penerima. Setelah sinyal yang benar diterima, Arduino kemudian mengaktifkan Relay 1 (R1) agar Relay 2 (R2) dapat mengarahkan daya ke motor.
Ketika data dikirim dari pengirim, itu diterima oleh penerima dalam bentuk bilangan bulat. Dalam kasus saya, menggunakan serial monitor Arduino saya dapat melihat nilai yang dapat ditangkap oleh penerima.
Alasan utama menggunakan frekuensi radio yang lebih tinggi untuk komunikasi adalah karena jangkauan operasinya tinggi dan sinyal diterima oleh penerima meskipun ada beberapa rintangan yang menghalangi sinyal. Ini hanya dapat dicapai oleh gelombang radio frekuensi tinggi.
Dalam proyek saya saya dapat mencapai radius kerja sekitar 30 kaki untuk sistem mengaktifkan.
Catatan: Radius kerja sistem dapat diperluas beberapa kaki dengan menyolder kawat panjang ke port Antenna pada modul penerima.
