Автоматическое переключение между Shop Vac (не требуется Arduino): 7 шагов

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

Как и у многих мастеров по дереву, у меня есть пылесос, прикрепленный к моей настольной пиле, и каждый раз, когда я хочу выполнить рез, я должен включать его перед включением пилы. Это может выглядеть глупо, но это головная боль - включать и выключать пылесос столько раз, сколько видел стол.

Есть существующее решение для этого: «Автоматический выключатель пылесоса». Это устройство, к которому вы подключаете настольную пилу и пылесос. Когда ведущее устройство включено (в данном случае настольная пила), оно пропускает энергию в ведомое устройство (пылесос).

Вы заметите, что существует множество проектов DIY, в которых можно сделать это автоматическое переключение самостоятельно. Вам просто понадобится датчик тока, реле и Arduino. … Подождите, используя ардуино для выполнения такого простого управления… разве это не похоже на использование базуки, чтобы убить муху? Может быть.

В этой статье я предлагаю простой, но эффективный способ собрать такое же устройство без использования Arduino!

Отказ от ответственности: я не инженер-электронщик, и я уверен, что разработанную мной схему можно оптимизировать. Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии:)

Шаг 1. Расходные материалы

Вам потребуются следующие компоненты:

• корпус с как минимум двумя розетками и одним штекером (я переработал старый "силовой фильтр");
• один модуль датчика тока ASC712C;
• один релейный модуль;
• один компаратор (я использовал MAX903);
• несколько резисторов: 330 Ом, 4,7 кОм, 2 х 1 кОм;
• один потенциометр (подойдет любое значение);
• два электролитических конденсатора емкостью 470 мкФ;
• один транзистор NPN (подойдет знаменитый 2N2222);
• один блок питания 5 В постоянного тока (я переработал зарядное устройство для телефона);
• одна небольшая перфокарта (также можно распечатать свою схему);
• припой, изолента, термоусадочные трубки, провода и т. д.

И несколько основных инструментов:

• паяльник;
• плоскогубцы;
• и т.п.

Шаг 2: подготовьте корпус

Я решил использовать «силовой фильтр», потому что корпус подходящего размера, в нем уже есть 4 розетки, одно входное отверстие и кулисный переключатель включения / выключения.

Сначала я удалил всю бесполезную электронику изнутри (я выбросил ее в корзину «может пригодиться позже»).

Немного почистил.

Заменил заглушку на входе на заглушку большего сечения.

Шаг 3: Подключение переменного тока

Сначала подготовьте источник питания 5 В постоянного тока, припаяйте пару проводов калибра 18 к входу настенного адаптера и защитите соединения термоусадочной трубкой или изолентой, отрежьте телефонный разъем и снимите конец проводов, отметьте положительный.

Убедитесь, что провод N входа корпуса подключен к N обеих выходов подчиненного устройства, выходов главного устройства и к источнику питания 5 В постоянного тока. Также убедитесь, что провод GND входа подключен к заземлению каждой розетки и к металлическому корпусу. L-провод входа необходимо разделить на 3 провода: один идет к датчику тока, один к реле и один к источнику питания 5 В постоянного тока.

Провод должен выйти из L главной розетки, позже мы подключим его к датчику тока.

И провод должен выйти из L розетки ведомого, он будет подключен к реле.

Я использовал существующий кулисный переключатель, чтобы добавить функцию: ручное управление. Это позволит мне включать ведомую розетку вручную, когда мне это нужно. Он подключается параллельно реле.

Шаг 4: Теория

Согласно таблице данных, датчик тока ACS712C выдает 100 мВ / А, где VCC / 2 соответствует 0 А.

Поскольку мы работаем с переменным током (AC), а VCC должен быть 5 В, датчик выдаст нам синусоидальное напряжение 60 Гц с центром в 2,5 В с амплитудой, пропорциональной току, потребляемому ведущим устройством.

Чтобы преобразовать этот сигнал в действие, нам потребуется несколько шагов:

1. сравните напряжение с эталоном, для этого мы будем использовать компаратор MAX901, а эталон будет задан переменным делителем напряжения (потенциометром). На выходе компаратора будет 0 В, когда ток не обнаружен, и прямоугольная волна 5 В 60 Гц в противном случае;
2. преобразовать прямоугольную волну в почти линейную кривую, используя RC-фильтр первого порядка;
3. еще больше сгладить «почти линейную кривую» с помощью RC-фильтра второго порядка;
4. Отмените сигнал с помощью транзистора NPN (функция НЕ), потому что модуль реле активен, когда его входной сигнал низкий (0 В).

Я намеренно установил довольно высокие значения RC, потому что они будут давать желаемый эффект: задержку. В этой ситуации реле активируется чуть более чем через секунду после обнаружения тока и отключается через такое же время после того, как ток не обнаруживается.

Подумайте о том, когда вы включаете мощный станок, например настольную пилу, когда лезвие набирает скорость, оно потребляет полную мощность. Лучше подождать, пока скорость лопастей стабилизируется, а потребление снизится, прежде чем запускать второй тяжелый двигатель, такой как пылесос, так вы уменьшите вероятность перегрузки цепи переменного тока.

И, когда мы выключаем настольную пилу, желательно, чтобы пылесос поработал немного больше времени, чтобы всосать всю оставшуюся пыль.

Шаг 5: Постройте схему

Вы можете проверить схему на макете, если хотите.

Пайка компонентов не должна стать большой проблемой.

Соедините все вместе, плату, датчик и реле и включите. Важно установить правильное опорное / пороговое значение для компаратора, вращая потенциометр до момента срабатывания реле (убедитесь, что к главной розетке не подключено никакое устройство). Таким образом вы «даете знать» компаратору, когда он может «считать», что ток не потребляется.

Проверьте это: подключите один прибор к главной розетке (например, ручная дрель), а другой к ведомой розетке (например, настольная лампа с включенным выключателем). Запустите ведущее устройство через одну секунду после того, как ведомое устройство должно включиться.

Если он не работает должным образом, вы можете попытаться устранить неисправность с помощью вольтметра. Предположение: вы запитываете схему от 5 В постоянного тока.

Тестовое задание	Ожидание
	когда хозяин выключен	когда хозяин включен
Напряжение между «IN -» (задание / порог) и «IN +» (выход датчика тока) компаратора	0,00 В	> 0,00 В переменного тока (вольтметр в режиме переменного тока)
Напряжение между GND и выходом компаратора	0,00 В	2.50VCC (вольтметр в режиме CC)
Напряжение между выходом RC-фильтра первого порядка и GND	0,00 В	> 0,00 В постоянного тока
Напряжение между выходом RC-фильтра второго порядка и GND	0,00 В	> 0,00 В постоянного тока
Напряжение между входом релейного модуля и GND	5.00VCC	0,00 В

Шаг 6: изолируйте и закройте

Изолируйте каждую часть изолентой или термоусадочной трубкой и убедитесь, что она по-прежнему работает так, как задумано;)

Положите в коробку и закройте.

Вы можете обозначить переднюю панель.

Протестируйте еще раз. Вы сделали!

Шаг 7: Заключение

Этот проект был веселым и познавательным, это отличное дополнение к моему маленькому магазину, мне он очень нравится.

Конечно, эту схему можно улучшить, если у вас есть идея, как, пожалуйста, дайте мне знать в разделе комментариев ниже:)

Спасибо за чтение.