솔레노이드 는 많은 공정 자동화 시스템에서 매우 일반적으로 사용되는 액추에이터입니다. 솔레노이드에는 여러 유형이 있습니다. 예를 들어 물 또는 가스 파이프 라인을 열거 나 닫는 데 사용할 수있는 솔레노이드 밸브가 있고 직선 운동을 생성하는 데 사용되는 솔레노이드 플런저가 있습니다. 우리 대부분이 접하게 될 솔레노이드의 가장 일반적인 응용 프로그램 중 하나는 딩동 초인종입니다. 도어 벨 내부에는 플런저 형 솔레노이드 코일이 있으며, AC 전원에 의해 전원이 공급되면 작은 막대가 위아래로 움직입니다. 이로드는 솔레노이드의 양쪽에 놓인 금속판을 쳐서 부드러운 딩동 사운드를 생성합니다. 또한 차량의 스타터 또는 RO 및 스프링클러 시스템의 밸브로 사용됩니다.
이전에 아두 이노와 솔레노이드를 사용하여 자동 물 디스펜서를 만들었으니 이제 아두 이노 로 솔레노이드를 제어하는 방법 을 좀 더 자세히 배울 것 입니다.솔레노이드 밸브는 어떻게 작동합니까?
솔레노이드는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환 하는 장치입니다. 전도성 물질 위에 코일이 감겨 있으며,이 설정은 전자석 역할을합니다. 천연 자석에 비해 전자석의 장점은 코일에 전원을 공급하여 필요할 때 켜거나 끌 수 있다는 것입니다. 따라서 코일에 전원이 공급되면 패러 데이즈 법칙에 따라 전류 전달 도체 주변에 자기장이 있습니다. 도체가 코일이기 때문에 자기장은 재료를 자화하고 선형 운동을 생성 할 수있을만큼 강합니다.
작동 원리는 릴레이와 유사하며 내부에 코일이 있으며 전원이 공급되면 내부의 전도성 물질 (피스톤)을 끌어 당겨 액체의 흐름을 허용합니다. 그리고 전원이 차단되면 스프링을 사용하여 피스톤을 이전 위치로 다시 밀고 다시 액체의 흐름을 차단합니다.
이 과정에서 코일은 많은 양의 전류를 소비하고 히스테리시스 문제를 일으키므로 논리 회로를 통해 직접 솔레노이드 코일을 구동 할 수 없습니다. 여기서는 액체의 흐름을 제어하는 데 일반적으로 사용되는 12V 솔레노이드 밸브를 사용합니다. 솔레노이드는 통전 될 때 700mA의 연속 전류와 거의 1.2A의 피크를 소비하므로이 특정 솔레노이드 밸브를위한 솔레노이드 드라이버 회로를 설계 할 때 이러한 사항을 고려해야합니다.
필요한 구성 요소
- Arduino UNO
- 솔레노이드 벨브
- IRF540 MOSFET
- 푸시 버튼 – 2 개
- 저항기 (10k, 100k)
- 다이오드 – 1N4007
- 브레드 보드
- 전선 연결
회로도
Arduino 제어 솔레노이드 밸브의 회로도 는 다음과 같습니다.
프로그래밍 코드 설명
Arduino 솔레노이드 밸브 의 전체 코드는 끝에 제공 됩니다. 여기서 우리는 프로젝트의 작동을 이해하기위한 완전한 프로그램을 설명합니다
먼저 디지털 핀 9를 솔레노이드의 출력으로, 디지털 핀 2와 3을 버튼의 입력 핀으로 정의했습니다.
void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
이제 무효 루프에서 디지털 핀 2 및 3의 상태에 따라 솔레노이드를 켜거나 끕니다. 여기서 두 개의 푸시 버튼이 연결되어 솔레노이드를 켜고 끕니다.
void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); 지연 (1000); } else if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); 지연 (1000); } }
Arduino에서 솔레노이드 밸브 제어
완전한 코드를 Arduino에 업로드 한 후 두 개의 푸시 버튼을 사용하여 솔레노이드를 켜고 끌 수 있습니다. LED는 표시 목적으로 솔레노이드와 함께 부착됩니다. 이 튜토리얼의 끝에 완전한 작업 비디오 가 제공됩니다.
버튼 1이 될 때의 Arduino는 9 연결된 IRF540 MOSFET의 게이트 단자에 논리 HIGH를 보내고 번째 아두 이노의 핀. IRF540은 N 채널 MOSFET이므로 게이트 단자가 HIGH가되면 드레인에서 소스로 전류가 흐르도록 허용하고 솔레노이드를 켭니다.
마찬가지로 버튼 2를 누르면 Arduino는 솔레노이드를 끄는 MOSFET IRF540의 게이트 단자에 LOW 로직을 보냅니다.
솔레노이드 구동에서 MOSFET의 역할에 대해 자세히 알아 보려면 솔레노이드 드라이버 회로를 확인하십시오.