項(xiàng)目概況

在這個(gè)項(xiàng)目中，我利用Arduino的強(qiáng)大功能創(chuàng)建了一個(gè)為滑動(dòng)門(mén)供電的電路。這個(gè)項(xiàng)目的主要目的是利用一個(gè)帶有功能交流電機(jī)的滑動(dòng)門(mén)，并使用一個(gè)Arduino、幾個(gè)繼電器、一個(gè)433MHz接收器、一個(gè)433MHz發(fā)射器和一些電氣技能來(lái)完善自動(dòng)化系統(tǒng)。

該系統(tǒng)創(chuàng)建了一種在需要時(shí)為門(mén)的電機(jī)供電并決定是是否開(kāi)閉門(mén)的方法。

Arduino不斷收到來(lái)自發(fā)射器的設(shè)定響應(yīng)，在這種情況下，它是用于打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)的遙控器。發(fā)射器在兩個(gè)通道上運(yùn)行，每個(gè)通道都有其唯一的ID。一旦433MHz接收器接收到此ID，它就會(huì)向Arduino發(fā)送一個(gè)信號(hào)，Arduino控制繼電器為電機(jī)供電。

方法

第1步：為電機(jī)供電

為電機(jī)供電的配置如下所示。為了使電機(jī)正向（關(guān)閉）方向移動(dòng)門(mén)，主繞組應(yīng)連接到主電源。為了使電機(jī)反向（開(kāi)路）方向運(yùn)動(dòng)，次級(jí)繞組應(yīng)連接到主電源，有必要確定哪根導(dǎo)線對(duì)應(yīng)于哪個(gè)繞組。通常電線沒(méi)有標(biāo)簽，這可以通過(guò)向電線提供交流電源來(lái)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)識(shí)別。

就我而言，我使用的是220~240VAC電機(jī)。我能夠輕松識(shí)別中性線，因?yàn)樗撬{(lán)色的，這是用于指示中性端子的標(biāo)準(zhǔn)顏色。接下來(lái)，我將帶電端子連接到紅線，使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。這表明我為電機(jī)的主繞組供電。

注意：確保啟動(dòng)電容器連接正確且正常工作。這確保了電機(jī)具有足夠的啟動(dòng)扭矩。

第2步：停止電機(jī)

主電源通過(guò)限幅開(kāi)關(guān)提供給電機(jī)。一旦門(mén)到達(dá)一端，限制器開(kāi)關(guān)就會(huì)被觸發(fā)，從而打開(kāi)電路并停止主電源向電機(jī)供電。

第3步：使用繼電器控制電機(jī)

繼電器有兩個(gè)觸點(diǎn)；常開(kāi)和常閉。

常閉路徑用于為電機(jī)的主繞組供電。選擇此選項(xiàng)是為了確保當(dāng)系統(tǒng)重置或系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，電機(jī)將確保門(mén)始終保持關(guān)閉。

常開(kāi)路徑用于為電機(jī)的次級(jí)繞組供電。當(dāng)繼電器內(nèi)部的線圈通電時(shí)，常開(kāi)路徑關(guān)閉。這可以通過(guò)從Arduino發(fā)送5V信號(hào)來(lái)完成，因?yàn)槭褂玫睦^電器在5V下運(yùn)行。

通過(guò)使用兩條路徑為電機(jī)供電，確保不會(huì)同時(shí)向電機(jī)的主繞組和次級(jí)繞組提供電力。

該繼電器（R2）通過(guò)Arduino的引腳8進(jìn)行操作。如果Arduino在門(mén)移動(dòng)時(shí)接收到來(lái)自接收器的命令，則使用第二個(gè)繼電器（R1）斷開(kāi)電路以使電機(jī)停止。Arduino會(huì)不斷檢查接收器是否收到任何命令。一旦發(fā)出命令，Arduino就會(huì)重新為電機(jī)供電，以使其關(guān)閉或打開(kāi)門(mén)。

第二個(gè)繼電器的主要目的是給系統(tǒng)足夠的時(shí)間來(lái)重新路由系統(tǒng)來(lái)為電機(jī)供電，而不會(huì)立即改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。一旦重新路由完成，繼電器就會(huì)關(guān)閉，并且向電機(jī)供電以向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

該繼電器通過(guò)Arduino的引腳9進(jìn)行操作。

用途

如果系統(tǒng)中途關(guān)閉門(mén)并從接收器接收到打開(kāi)門(mén)的命令，則激活繼電器以將電源重新路由到次級(jí)繞組。由于這種情況幾乎是瞬間發(fā)生的，因此繼電器處于恒定的壓力下，來(lái)自電機(jī)產(chǎn)生的反向電壓，原因是主繞組突然斷電。此外，如果持續(xù)受到壓力，會(huì)永久損壞繼電器的觸點(diǎn)。

在附加繼電器的幫助下，電源與電機(jī)斷開(kāi)，系統(tǒng)有10秒的時(shí)間將電源重新路由到必要的繞組。這減少了繼電器觸點(diǎn)上的應(yīng)力并延長(zhǎng)了它們的使用壽命。

使用的繼電保護(hù)方式：

抑制電容器

當(dāng)直流電機(jī)突然停止時(shí)，電機(jī)線圈會(huì)產(chǎn)生負(fù)電流回路，這是由于線圈的電感特性。然而，這可以通過(guò)安裝反饋二極管來(lái)消除，以提供負(fù)電流流動(dòng)的路徑。

當(dāng)交流電機(jī)通過(guò)開(kāi)關(guān)突然停止時(shí)，會(huì)在開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上產(chǎn)生高電壓。

當(dāng)電機(jī)被告知以相反方向運(yùn)行時(shí)，抑制電容器用于防止繼電器觸點(diǎn)上的高壓積聚。這可以保護(hù)繼電器觸點(diǎn)。

第4步：配置接收器

接收器工作在433MHz頻段，Arduino的程序會(huì)不斷循環(huán)檢查接收器的信號(hào)端口，直到接收到正確的信號(hào)。之后Arduino就會(huì)激活繼電器1（R1），以便繼電器2（R2）將電源路由到電機(jī)。

當(dāng)從發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，接收器以整數(shù)形式接收數(shù)據(jù)。就我而言，使用Arduino的串行監(jiān)視器，我能夠看到接收器能夠接收到的值。使用較高射頻進(jìn)行通信的主要原因是工作范圍大，即使有一些障礙物阻擋信號(hào)，接收器也能接收到信號(hào)。這只能通過(guò)高頻無(wú)線電波來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在我的項(xiàng)目中，我能夠獲得大約30英尺的工作半徑來(lái)激活系統(tǒng)。

注意：系統(tǒng)的工作半徑可以通過(guò)將一根長(zhǎng)導(dǎo)線焊接到接收器模塊中的天線端口來(lái)擴(kuò)大幾英尺。

最終項(xiàng)目照片