電容式近接開關感應開關

電容式近接開關 接近開關 感應開關

近接開關的感應方式很多種,

電容式可感應非金屬散料桶料飼料五穀..等

也有很多種尺寸或可調距感應.

也有分2線3線4線式等.圖

此例3線.棕正.藍負.黑輸出.大多可輸入DC6V~36V.

這裡棕和藍接電源輸入DC12V.黑色為輸出.

輸出訊號種類有NPN/PNP/NO/NC各接法不同.

此例用的是NPN-NO.輸出的訊號為300mA.

若接小燈小蜂鳴可直接驅動或PLC單片機.

或是透過小繼電器再到大於300mA設備電機或電磁接觸器.

NPN的黑線在有感應時輸出低電訊號.圖

範例接蜂鳴器.所以蜂鳴器另一腳要輸入+12.

因為要測試2個不同電容近接感應器.

所以2個蜂鳴器共4接腳.分別接入正負電力.

可搭配支架安裝.即可通電測試.可用手接近感應測試.

分別各種不同材質測試金屬.木頭.玻璃.紙板.塑膠.

其中紙板紙張塑膠板因厚度不同而有無感應.

量測散料桶料飼料五穀時需要用到桶箱裝.

要隔著塑膠料箱來作內裝散料的感應.

因此要注意塑膠桶箱不可太厚.

並依各塑膠桶箱去調整安裝距離.

才能正確感測桶箱內的散料.

依據被測物的密度厚度移動速度等會有不同的結果.

搭配繼電器PLC控制器單片機等等.再控制電機燈號等等使用.

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Arduino學習．溫度晶片DS18B20

 Arduino學習．溫度晶片DS18B20

UNO板

溫度晶片DS18B20

4.7k或1k~2.7k電阻

工作電壓=3.0v~5.5v

工作電流=1mA

量測範圍溫度=-55度C~+125度C

誤差範圍=+-0.5度C(-10~85度C時)

反應時間<750ms

腳位印字面左至右=Gnd/D-out/+V

單線1-Wire協議資料輸出

晶片外觀有TO92直插也有防水封裝帶線的

圖溫度晶片D18B20 ↓

使用時在輸出腳加上4.7k電阻接上5v電源,

或是搭配3.3v接1K~2.7K電阻,

不加會如何,最後再測試,圖 ↓

打開Arduino軟體後要先安裝2個外部資料庫,

DallasTemperature及onewire,

先到工具-管理程式庫-搜尋DS18B20

需要的是DallasTemperature

點擊安裝時會跳出是否安裝onewire

可直接安裝或手動搜尋安裝

圖例已經安裝了所以是灰格.圖 ↓

安裝好外部程式後可直接開啟

檔案-範例-OneWire-DS18x20_Temperature 圖 ↓

範例程式就不貼上了,可看到程式行標註

OneWire ds(10); //on pin10 (4.7K resistor is necessary)

所以要將資料腳插在UNO的P10腳位加4.7k電阻接5v電源,

然後將程式上傳到UNO板上,打開監控視窗,圖↓

開始回傳溫度感應器的數據,

這些資料需要轉換成看的懂的數值,

關閉監控視窗,另開啟

檔案-範例-DallasTemperature-simple 圖 ↓

可看到說明標註

// Data wire is plugged into port 2 on the Arduino

#define ONE_WIRE_BUS 2

所以需將資料腳插在UNO的P2腳位

然後將程式上傳到UNO板上,打開監控視窗,

即可看到轉換資料後顯示的攝式C溫度約27.8度C, 圖 ↓

將程式簡編後上傳

//先安裝外掛程式庫

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

//資料輸入腳位P2

#define ONE_WIRE_BUS 2

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup(void)

{

  Serial.begin(9600);

  sensors.begin();

}

void loop(void)

{ 

  sensors.requestTemperatures(); 

  float tempC = sensors.getTempCByIndex(0);

    Serial.print(tempC);

    Serial.println("C");

}

圖 ↓

讀取顯示溫度C,可自行透過數據轉換顯示成華式F,

如要改變顯示頻率則需至外掛程式修改,

最後測式將資料腳的電力及電阻移除,結果是無資料的,

至於不加電阻直接供電,推測是會燒壞晶片的.

相關資料參考

http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html

https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library

https://www.milesburton.com/w/index.php/Dallas_Temperature_Control_Library

3線式水位控制器

3線式水位探測頭和液位控制器需要搭配使用.圖↓

3條水位探測頭可視為3條電線.經由水作導體.

所以安裝上需如圖作高中低安裝.

當水接觸探測頭再由控制器去控制水泵.圖↓

一般使用還會搭配圓8腳的配線座.圖↓

圓8腳P2+P7輸入工作電源.電壓依線圈標示.

訊號探棒接點P1=COM+接地，P3=高水位，P4=低水位

安裝時P1探頭在最低位,P3探頭在最高位,

P4探頭在中位靠近P1探頭.一般不分電線色.圖↓

被控端的部份P8=COM，P5=NC，P6=NO

水泵電力1線接入P8再出P5或P6到水泵.

NO/NC視要作入水或排水而定.原設定為入水NO.圖↓

配線時2線電力到開關再接到P2+P7腳.

需再取任1電力線到P8.剩1線直接到水泵或MC.

影片範例接到警示器代替.P6NO也是接到警示器.

當110v電力入開關啟動控制器.

而3個探測頭都沒接觸到水.

警示器水泵就會啟動入水.

當水位上升到P1到P4時水位判定為低水位.

水泵持續動作入水直到水位上升至P3探頭.

控制器跳閘水泵停止.

當高水位時3個探棒頭都接觸到水.此時水泵無動作.

而水位下降P3高位探頭離開水面一樣待機無動作.

需待水位下降到P4低位探頭也離開水面.

控制器才會再跳閘再次啟動水泵.

一直循環入水待機排水的動作.

可電表量測訊號探棒接點P1及P3和P4腳位間的電壓.

標示為8ACV.所以可在P1接地線避免漏電.

排水用

內建接P6NO為入水用.若要排水則換接P5NC腳位.

但需注意控制器電壓和水泵電壓需一致.

當換接P5腳位送電後.3個探測頭都沒接觸到水.

此時警示器水泵不啟動.因為是要排水用.

所以要等到滿水位P1及P3和P4都接觸水面.

控制器才會跳閘啟動水泵去排水.

開始排水後P3高位離開水面.但水泵持續運作.

需排水到低水位P4探頭也離開水面.

控制器才會再跳閘停止水泵.

故排水和入水只要在P5NC和P6NO間作條整即可.

在搭配上要注意水泵的電壓電流瓦數.

控制器標示最大電流為5A.安全常態約3A.

以110v計約300W以上馬達則需再接繼電器或電磁MC.

電壓不同也是要再接繼電器或電磁MC.

再到水泵作啟動控制.影片範例↓

https://youtu.be/AMxh41xFaTo

https://www.youtube.com/channel/UCNhMS9E-oVhfCBuhTPQwbyw/videos

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自動噴酒精器

自動噴酒精器

前篇已有三極體的基本使用說明,

這次來實際運用在全民防疫上,希望大家健康平安,

此目的要達到手接近噴頭,就會啟動馬達轉動,

自動拉動噴嘴手柄噴霧酒精,圖↓

使用的材料

三極體BD436

單種550電阻1/4w

自鎖開關

反射式紅外線避障模塊

TT減速馬達白1:200超慢速

18650電池盒

短電線

L形鐵片

鐵絲

皮帶輪

螺絲螺母軸套

噴頭

寶特瓶酒精

圖↓

工具要準備焊槍烙鐵焊錫.熱融膠槍.起子.鉗子,

先在噴頭的手柄末端鑽一個小洞,穿鐵絲用,

可用鑽頭尖尾鑽或烙鐵鑽洞,圖↓

因為反射式紅外線避障模塊有感應時輸出的訊號為低電平,

加上馬達拉動時電流大於1A以上,

所以三極管要選用PNP型態,電流大於1A,此處搭配BD436,

為防止訊號電流被三極管吃走,因此配限流電阻,

在感應器的輸出端和三極管的B腳要串接一個電阻,此處配560歐1/4w,

焊接前可先將焊腳扳開,較易焊接,圖↓

電源選用18650電池,因為電流輸出比AA電池要大的多,

可充電也比較環保,正負線焊到感應器的正負腳,

可在黑線串接一個開關,再將紅線焊到三極管的E腳,

感應器黑線再拉焊到馬達,三極管的C腳也拉焊到馬達,圖↓005

電子電路完成配線如下圖↓自動噴酒精線圖

再來將焊好的電子材料用熱融膠黏在噴頭上

先黏上L形鐵片在後端,再將感應器黏在前端,

三極管在側邊,焊著電阻,

馬達在鐵片後方,注意轉軸在下,與拉柄水平,

電池盒在馬達上方,

如有開關黏在鐵架有空間的位置即可,

注意電子零件不可與金屬鐵片接觸短路,如圖↓

滑輪拉桿部份,先將長螺絲由滑輪較平的一面穿過,

再鎖上螺母,串上2軸套,再轉入另一個螺母,

稍後要將鐵絲繞在軸套和第2螺母中間,如圖↓

滑輪+拉桿裝好後安裝在沒有三極管的另一面,

馬達軸與滑輪孔可互相配合,再鎖上自攻螺絲,

鎖上後不可用手硬轉,以免螺絲和齒輪損壞,圖↓

裝上電池測試感應,馬達正反轉都可以,

並將拉桿轉至與噴嘴手柄最遠的後方位置,再取下電池,

若無法感應轉動,請檢查各電路是否正確勞固,圖↓

先將鐵絲穿過噴頭手柄已經鑽好的小洞,

鐵絲綁緊可用尖嘴鉗拉緊,

再將噴頭手柄按住,把鐵絲另一端繞在滑輪拉桿上,

可用多條橡皮筋先拉住手柄,綁好鐵絲再剪斷,

鐵絲繞在軸套和第2螺母中間,

繞2圈再繞螺母外側以房螺母脫落,

再將多餘的鐵絲剪斷或繞入不干涉動作的位置,圖↓

鐵絲綁好後再裝上電池,

感應器上的藍色電位器有個十字小孔,可調整感應距離,

注意不要超過20公分以上,會無反應,圖↓

最後裝上吸管及酒精倒入瓶中,

該噴嘴頭可裝在一般的飲料瓶口上,

裝好後可手按幾下,把空氣和酒精噴一些出來,

因為零件都在上方,所以要注意頭重腳輕的問題,

空瓶或酒精太少重量不足容易翻倒,所以在底部加大,圖↓自動噴酒精套件2

如此完成自動感應噴霧酒精消毒器,可放在學校工作場所等等,

實際使用,影片↓

https://youtu.be/fBunNfVlonk

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非接觸式水位感應器~2感應+14腳繼電器

 非接觸式水位感應器~2感應+14腳繼電器

此感應器類似電感式感應器,只對導體有反應,

接線為4線,棕正藍負接電源,黃輸出訊號,黑線設定NO/NC,

輸入電力後有感應則亮燈,例如人體手.水.金屬.

因此水箱體不可為金屬,壁厚需4mm內,透明或不透明皆可,

不可測油.酒精此類為非導體,

此例用的訊號種類為NPN-NO,因此黑線不接

圖↓非接觸水位器2++繼電器144

水位控制的接法相當多種,

此篇使用2個非接觸式水位感應器搭配14腳的瞬時繼電器,

達到在高位感應時啟動排水,直到低位感應停止馬達,

以下使用材料

非接觸式水位感應器2個

14腳繼電器加底座1組

開關1個

警報器1個

指示燈1個

電源器1個

水泵1個

接線台及線材.圖↓

將電源接入2個感應器,而感應器輸出到繼電器,

此處用的是DC12v的NPN注意繼電器的正負腳位,

上感應接13並短路9,下感應接5,配線定義如圖↓非接觸水位上下排

當下水位有無感應時5+9和11+7和10+6都是斷路,

當水位不斷升高觸發高水位感應,

此時13腳收到低電訊號繼電器跳閘,

使的11+7和10+6導通致馬達水泵啟動,

連同短路的13+9+5都是低電訊號通路,

因馬達啟動開始排水,水位開始下降,

上水位感應13無訊號,但是下水位5+9一樣是低電訊號給13,

因此繼電器持續為跳閘狀態水泵持續排水,

直到下水位5也無訊號,導致9+13也無訊號,

故繼電器復歸,11+7和10+6斷路水泵停止,

等待再次的下水位和上水位訊號,圖↓

影片為排水影片↓

注意NPN或PNP及入水或排水各種接法是不同的,

若要入水則將黑線短路到GND則訊號變為NC,

且上下感應為相反,下感應接13並短路9,上感應接5,圖↓

若是PNP的訊號則繼電器腳位全部鏡射接法,達到正電控制,

另加上電源開關及電源指示燈通電時亮燈,

再加上蜂鳴器當繼電器跳閘馬達啟動時蜂鳴器響,

感應器另備雙面膠或黏膠或非金屬繩綁於水箱或水管外部,

檢查電路後通電,可手觸碰感應器作測試,因為人體也是可導電的導體,

若控制端和被控端電壓不同,則10.11.14電壓需分開,

14腳繼電器最大被控電流為5A,

若要控制更大馬力的水泵或不同電壓,則再搭配大型繼電器MC使用,

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三極管運用

 三極管運用

三極管三極體電晶體名稱多種,是半導體的一種基本電子零件,

其原理和材料等資料網路一堆,請自行查找看,

大多說明的功能為功率放大,但不是真的放大,

使用上和繼電器一樣,是用微小電流來觸發大電流的通過,

就像是水龍頭打開和關閉使水流通過和停止,

三個極分別是基極Base,射極Emitter,集極Collector,

基極B作控制端來決定E-C之間是否通路斷路,圖↓

而電流由正極流向負極,因此E和C那個輸入正極,

由NPN或PNP的形態來決定電流的方向,圖↓

三極體外觀的封裝型式很多種,一般看到的是3隻腳,

可用萬用電表量測,將電表打到NPN或PNP先任一檔,

若量不到就換檔,將三極的腳插入標示EBCE的任一邊腳位上,

若電表顯示0或1則換腳再轉方向再插入,

共有8種測式方式,直到電表顯示非0或1,

該數據則為放大的最大倍率,

例S9012為PNP印字面左右為EBC,

例BD435為NPN印字面左右為ECB,

例BD436為PNP印字面左右為ECB,圖↓

在使用上要先知道控制端基極B的訊號種類,

若是低電訊號就要用PNP,反之高電訊號就要用NPN,

先使用電表測試訊號端電壓情形,

例紅外線感應器在觸發時發出低電平訊號,

則搭配PNP三極管接在B極,圖↓

經常有人問~為何不直接馬達就好?

因為低電平訊號電流約只2~5mA,

無法直接轉動馬達,

此例TT馬達耗電空轉約150mA,

啟動電流會達500mA以上,

因此需要透過三極管或繼電器模塊來啟動馬達,圖↓

知道各使用原理及原因,

使用3V~5V電源,接到紅外感應塊,

搭配PNP三極管,到馬達回到GND,

輸出訊號端到三極管要接一個電阻,

220~1K皆可,作用是限制感應器電流被無限取走,

此三極管的B基極接感應器訊號,

E極接正電源,C極接馬達,圖↓

如圖配置後通電測試感應情形,

當有物體接近時馬達就轉動,

此簡單的電路運用在很多的設備上,

如自動水龍頭,酒精洗手機,...等等

選用三極管除了注意訊號種類,

也要依出入的電流電壓需求選用,

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作些讓自己覺的快樂的事,

而不是要求別人作些讓自己快樂的事,