4-канальное реле: 14 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Бхона Сингх, Прерна Гупта, Маниндер Бир Сингх Гульшан

Шаг 1: РЕЛЕ

Реле - это переключатель с электрическим приводом. Он состоит из набора входных клемм для одного или нескольких управляющих сигналов и набора рабочих контактных клемм. Переключатель может иметь любое количество контактов в нескольких формах контактов, таких как замыкающие контакты, размыкающие контакты или их комбинации.

Реле используются там, где необходимо управлять цепью с помощью независимого маломощного сигнала или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.

Реле часто используются в наших электронных приложениях, особенно когда нам нужно управлять высокими нагрузками от схем микроконтроллера.

Шаг 2: Необходимые компоненты

1. Реле SPDT 12В
2. 817 Оптопара
3. Транзистор BC547
4. SMD светодиоды
5. 1N4007 Диод
6. Резистор 1 кОм
7. Палочки для бургеров мужские
8. Источник питания
9. Соединительный провод

Шаг 3: Описание компонента

Оптопара

• PC817 - это 4-контактный оптрон, состоящий из инфракрасного излучающего диода (IRED) и фототранзистора, который позволяет оптически подключать его, но электрически изолировать.
• Излучающий диод Inrared Emitting Diode подключен к первым двум выводам, и если мы подадим на него питание, то ИК-волны испускаются из этого диода, что делает фототранзистор смещенным вперед.
• Если на входе нет питания, диод перестанет излучать ИК-волны, и, таким образом, фототранзистор будет смещен в обратном направлении.
• PC817 обычно используется во встроенных проектах для изоляции.
• В моих встроенных проектах я помещаю PC817 после выводов микроконтроллера, чтобы изолировать обратную ЭДС в случае управления двигателем и т. Д.
• PC-817 имеет несколько приложений, например шумоподавление в коммутирующих цепях, изоляция входа / выхода для MCU (Micro Controller Unit).

Распиновка PC817

• Распиновка PC817 состоит из четырех (4) контактов, первые два подключены к инфракрасному излучающему диоду (IRED), а последние два - к фототранзистору.
• Все эти четыре контакта указаны в приведенной ниже таблице вместе с их именами и статусом.

Шаг 4: Транзистор BC547

Характеристики транзистора BC547

• Биполярный NPN-транзистор
• Коэффициент усиления постоянного тока (hFE) не более 800
• Постоянный ток коллектора (IC) составляет 100 мА
• Базовое напряжение эмиттера (VBE) составляет 6 В
• Базовый ток (IB) не более 5 мА
• Доступен в комплектации To-92

BC547 - это NPN-транзистор, поэтому коллектор и эмиттер будут оставаться открытыми (с обратным смещением), когда базовый вывод удерживается на земле, и будут закрыты (с прямым смещением), когда на базовый вывод будет подан сигнал. BC547 имеет значение усиления от 110 до 800, это значение определяет усилительную способность транзистора. Максимальный ток, который может протекать через вывод коллектора, составляет 100 мА, поэтому мы не можем подключать нагрузки, потребляющие более 100 мА, с помощью этого транзистора. Для смещения транзистора мы должны подать ток на вывод базы, этот ток (IB) должен быть ограничен до 5 мА.

Когда этот транзистор полностью смещен, он может пропускать максимум 100 мА через коллектор и эмиттер. Эта стадия называется областью насыщения, и типичное напряжение, допустимое на коллектор-эмиттер (VCE) или база-эмиттер (VBE), может составлять 200 и 900 мВ соответственно. Когда ток базы снимается, транзистор полностью отключается, этот этап называется областью отсечки, и напряжение на базе эмиттера может составлять около 660 мВ.

Шаг 5: светодиоды SMD

Светодиодные чипы SMD бывают разных размеров. В SMD-светодиоды можно вставлять микросхемы сложной конструкции, такие как SMD 5050 шириной 5 мм. SMD 3528, напротив, имеет ширину 3,5 мм. Микросхемы SMD имеют небольшие размеры, почти по форме напоминают плоские квадратные компьютерные микросхемы.

Одна из отличительных особенностей светодиодных SMD-чипов - это количество контактов и диодов, которые они имеют.

Светодиодные микросхемы SMD могут иметь более двух контактов (что отличает его от классического DIP-светодиода). На одном кристалле может быть до 3-х диодов, каждый из которых имеет отдельную схему. Каждая схема будет иметь один катод и один анод, что приведет к 2, 4 или 6 контактам в микросхеме.

Эта конфигурация является причиной того, что микросхемы SMD более универсальны (по сравнению с SMD и COB). Микросхема может включать красный, зеленый и синий диоды. С этими тремя диодами вы уже можете создать практически любой цвет, просто отрегулировав выходной уровень.

SMD-чипы также известны своей яркостью. Они могут производить от 50 до 100 люмен на ватт.

Шаг 6: диод 1N4007

Функции

• Средний прямой ток 1А
• Неповторяющийся пиковый ток 30А
• Обратный ток 5uA.
• Пиковое повторяющееся обратное напряжение составляет 1000 В
• Рассеиваемая мощность 3 Вт
• Доступен в упаковке DO-41

Диод - это устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении. То есть ток всегда должен течь от анода к катоду. Катодный вывод можно определить по серой полосе, как показано на рисунке выше.

Для диода 1N4007 максимальная допустимая токовая нагрузка составляет 1А, он выдерживает пики до 30А. Следовательно, мы можем использовать это в схемах, рассчитанных на ток менее 1 А. Обратный ток составляет 5 мкА, что незначительно. Рассеиваемая мощность этого диода составляет 3 Вт.

Применение диода

• Может использоваться для предотвращения проблем с обратной полярностью
• Полуволновые и полноволновые выпрямители
• Используется как защитное устройство
• Регуляторы тока

Шаг 7: 2-контактный разъем клеммной колодки для монтажа на печатной плате

Шаг 8: резисторы 1 кОм и 4-контактный разъем

Шаг 9: Основные подключения

Logic GND: подключитесь к GND на вашем микроконтроллере.

Вход 1: подключитесь к цифровому выходу микроконтроллера или оставьте его неподключенным, если канал не используется.

Вход 2: подключитесь к цифровому выходу микроконтроллера или оставьте его неподключенным, если канал не используется.

Вход 3: подключитесь к цифровому выходу микроконтроллера или оставьте его неподключенным, если канал не используется.

Вход 4: подключитесь к цифровому выходу микроконтроллера или оставьте его неподключенным, если канал не используется.

Питание реле +: подключите к положительному (+) выводу источника питания реле. Может быть от 5 до 24 В постоянного тока.

Питание реле -: подключите к отрицательному (-) выводу источника питания реле.

Реле 1 +: подключите к положительной стороне катушки вашего первого реле.

Реле 1 -: подключите к стороне - катушки вашего первого реле.

Реле 2/3/4 +: согласно реле 1+.

Реле 2/3/4 -: согласно реле 1 -.

Шаг 10: компоновка печатной платы

Шаг 11: заказ печатных плат

Теперь у нас есть дизайн печатной платы и пора заказывать печатную плату. Для этого вам просто нужно перейти на JLCPCB.com и нажать кнопку «ЦИТАТИ СЕЙЧАС».

Шаг 12:

JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.) - крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара.

Чтобы получить печатную плату, загрузите файл gerber, который вы скачали на последнем шаге. Загрузите файл.zip или перетащите файлы gerber.

Шаг 13:

После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен.

Шаг 14:

Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке. Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы.

Убедившись, что наша печатная плата хорошо выглядит, мы можем разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара, но если это ваш первый заказ, вы можете получить 10 печатных плат за 2 доллара.

Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ».

На изготовление моих печатных плат ушло 2 дня, и они были доставлены в течение недели с использованием услуги доставки DHL. Печатные платы были хорошо упакованы, и качество было действительно хорошим.