ارڈوینو اور ٹریایک کا استعمال کرتے ہوئے اے سی فین اسپیڈ کنٹرول

انتباہ !! اس پروجیکٹ میں زیر بحث سرکٹ ڈایاگرام صرف تعلیمی مقاصد کے لئے ہے۔ مشورہ دیا جائے کہ 220V AC مینز وولٹیج کے ساتھ کام کرنے میں انتہائی احتیاط کی ضرورت ہے اور حفاظتی طریقہ کار پر عمل پیرا ہونا چاہئے۔ جب سرکٹ کام کر رہا ہو تو کسی بھی اجزاء یا تاروں کو ہاتھ نہ لگائیں۔

گھر کے کسی بھی آلے کو سوئچ کا استعمال کرکے یا کچھ کنٹرول میکانزم استعمال کرکے آسان کرنا آسان ہے جیسا کہ ہم نے بہت سے اردوینو پر مبنی ہوم آٹومیشن پروجیکٹس میں کیا تھا۔ لیکن بہت سی ایپلی کیشنز موجود ہیں جہاں ہمیں AC پاور کو جزوی طور پر قابو کرنے کی ضرورت ہے ، مثال کے طور پر ، فین کی رفتار یا چراغ کی شدت کو کنٹرول کرنے کے لئے۔ اس معاملے میں ، پی ڈبلیو ایم تکنیک کا استعمال کیا جاتا ہے ، لہذا ہم یہاں یہ سیکھیں گے کہ ارودوینو کے ساتھ اے سی کے پرستار کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے ل A آرڈوینو سے تیار شدہ پی ڈبلیو ایم کا استعمال کیسے کریں ۔

اس پروجیکٹ میں ، ہم TRIAC کا استعمال کرتے ہوئے ارڈینو AC فین اسپیڈ کنٹرول کا مظاہرہ کریں گے ۔ یہاں AC سگنل کے مرحلے پر قابو پانے کا طریقہ AC پنکھے کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، Ardino کے ذریعہ تیار کردہ PWM سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے۔ پچھلے سبق میں ، ہم نے PWM کا استعمال کرتے ہوئے DC پرستار کی رفتار کو کنٹرول کیا۔

ضروری اجزاء

اردوینو یو این او
4N25 (زیرو کراسنگ ڈیٹیکٹر)
10 ک پوٹینومیٹر
MOC3021 0 pto-coupler
(0-9) وی ، 500 ایم اے اسٹیپ ڈاون ٹرانسفارمر
BT136 TRIAC
230 VAC محوری AC پرستار
مربوط تاروں
مزاحم

ارڈینو کا استعمال کرتے ہوئے اے سی فین کنٹرول پر کام کرنا

کام کرنے کو چار مختلف حصوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ وہ مندرجہ ذیل ہیں

1. زیرو کراسنگ کا پتہ لگانے والا

2. فیز اینگل کنٹرول کرنے والا سرکٹ

3. فین اسپیڈ رقم کو کنٹرول کرنے کے لئے پوٹینومیٹر

4. پی ڈبلیو ایم سگنل جنریشن سرکٹ

1. صفر کراسنگ کا پتہ لگانے والا

ہمارے گھر میں جو AC سپلائی ملتی ہے وہ 220v AC RMS ، 50 HZ ہے۔ یہ AC سگنل فطرت میں ردوبدل کر رہا ہے اور وقتا فوقتا اس کی قطعات کو تبدیل کرتا ہے۔ ہر چکر کے پہلے نصف حصے میں ، یہ ایک سمت میں بہتا ہے جو چوٹی کے وولٹیج تک پہنچتا ہے اور پھر کم ہوکر صفر پر رہ جاتا ہے۔ پھر اگلے نصف سائیکل میں ، یہ متبادل سمت (منفی) میں ایک چوٹی ولٹیج میں بہتا ہے اور پھر دوبارہ صفر پر آجاتا ہے۔ AC فین کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے ل both ، دونوں آدھے چکروں کے چوٹی کا ولٹیج کاٹنا یا کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ اس کے ل we ، ہمیں لازمی طور پر صفر پوائنٹ کا پتہ لگانے کی ضرورت ہوگی جہاں سے سگنل کو کنٹرول کرنا ہے / کاٹنا ہے۔ وولٹیج وکر پر یہ نقطہ جہاں وولٹیج کی سمت بدلتا ہے اسے صفر وولٹیج کراسنگ کہتے ہیں ۔

سرکٹ ذیل میں دکھایا گیا ہے کہ صفر کراسنگ ڈیٹیکٹر سرکٹ ہے جو صفر کراسنگ پوائنٹ حاصل کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ پہلے ، 220V AC وولٹیج کو ایک قدم نیچے ٹرانسفارمر کا استعمال کرتے ہوئے نیچے 9V AC پر قدم رکھا جاتا ہے اور پھر اسے اپنے پن 1 اور 2 پر 4N25 آپٹکوپلر کو کھلایا جاتا ہے۔ کیتھوڈ لہذا نیچے دیئے سرکٹ کے مطابق ، جب AC لہر صفر کراسنگ پوائنٹ کے قریب جائے گی تو ، 4N25 کی انبلٹ ایل ای ڈی بند ہوجائے گی اور اس کے نتیجے میں ، 4N25 کا آؤٹ پٹ ٹرانجسٹر بھی بند ہوجائے گا اور آؤٹ پٹ پلس پن بھی بند ہوجائے گا۔ 5V تک کھینچیں۔ اسی طرح ، جب اشارہ آہستہ آہستہ عروج پر ہوتا ہےنقطہ ، پھر ایل ای ڈی آن ہوجاتا ہے اور ٹرانجسٹر بھی آؤٹ پٹ پن سے منسلک گراؤنڈ پن سے آن ہوجائے گا ، جو اس پن کو 0V بناتا ہے۔ اس نبض کا استعمال کرتے ہوئے ، صفر عبور کرنے والے نقطہ کا پتہ ارڈوینو کے ذریعے لگایا جاسکتا ہے۔

2. مرحلہ زاویہ کنٹرول کرنے والا سرکٹ

صفر کراسنگ کا نقطہ معلوم کرنے کے بعد ، اب ہمیں وقت کی مقدار پر قابو رکھنا ہے جس کے لئے بجلی آن اور آف ہوگی۔ یہ پی ڈبلیو ایم سگنل AC موٹر پر وولٹیج آؤٹ پٹ کی مقدار کا فیصلہ کرے گا ، جو اس کے نتیجے میں اس کی رفتار کو کنٹرول کرتا ہے۔ یہاں ایک BT136 TRIAC استعمال کیا جاتا ہے ، جو AC وولٹیج کو کنٹرول کرتا ہے کیونکہ یہ AC AC وولٹیج سگنل کو کنٹرول کرنے کے لئے پاور الیکٹرانک سوئچ ہے۔

TRIAC ایک تھری ٹرمینل AC سوئچ ہے جسے اپنے گیٹ ٹرمینل پر ایک کم توانائی سگنل کیذریعہ متحرک کیا جاسکتا ہے۔ ایس سی آر میں ، یہ صرف ایک ہی سمت میں چلتا ہے ، لیکن ٹی آر اے سی کے معاملے میں ، طاقت کو دونوں سمتوں میں کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ TRIAC اور SCR کے بارے میں مزید معلومات کے ل our ، ہمارے گذشتہ مضامین پر عمل کریں۔

جیسا کہ مذکورہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، TRIAC 90 ڈگری کے ایک فائرنگ زاویہ پر اس پر ایک چھوٹا گیٹ پلس سگنل لگا کر متحرک کیا جاتا ہے۔ وقت "ٹی 1" تاخیر کا وقت ہے جو دھیما ضرورت کے مطابق دیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، اس معاملے میں ، فائرنگ کا زاویہ 90 فیصد ہے ، لہذا بجلی کی پیداوار بھی آدھی رہ جائے گی اور اسی وجہ سے چراغ بھی آدھے شدت کے ساتھ چمک جائے گا۔

ہم جانتے ہیں کہ یہاں AC سگنل کی تعدد 50 ہرٹج ہے۔ تو وقت کی مدت 1 / f ہوگی ، جو 20ms ہے۔ آدھے چکر کے ل this ، یہ 10 ملی میٹر یا 10،000 مائکرو سیکنڈ ہوں گے۔ لہذا اے سی لیمپ کی طاقت کو کنٹرول کرنے کے ل “،" ٹی 1 "کی حد 0-10000 مائیکرو سیکنڈ سے مختلف ہوسکتی ہے۔

آپٹکوپلر:

آپٹکوپلر اوپٹواسولٹر کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ دو برقی سرکٹس جیسے ڈی سی اور اے سی سگنل کے مابین تنہائی کو برقرار رکھنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ بنیادی طور پر ، یہ ایک ایل ای ڈی پر مشتمل ہے جو اورکت روشنی اور فوٹوسنسر کا پتہ لگاتا ہے جو اس کا پتہ لگاتا ہے۔ یہاں ایک MOC3021 آپٹکوپلر کا استعمال AC فین کو مائکروکانٹرولر سگنلز سے کنٹرول کرنے کے لئے کیا جاتا ہے جو DC سگنل ہے۔

TRIAC اور آپٹکوپلر کنکشن آریھ:

3. پرستار کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لئے پوٹینومیٹر

یہاں ایک پوٹینومیٹر AC فین کی رفتار کو مختلف کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ ایک پوٹینومیٹر 3 ٹرمینل ڈیوائس ہے جو وولٹیج ڈیوائڈر کے طور پر کام کرتا ہے اور متغیر وولٹیج آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ یہ متغیر ینالاگ آؤٹ پٹ وولٹیج AC پنکھے کی رفتار کی قیمت متعین کرنے کے لئے اردوینو اینالاگ ان پٹ ٹرمینل میں دیا گیا ہے۔

4. پی ڈبلیو ایم سگنل جنریشن یونٹ

حتمی مرحلے میں ، PWM نبض TRIAC کو تیز رفتار تقاضوں کے مطابق دی جاتی ہے ، جس کے نتیجے میں AC سگنل کی آن / آف وقت مختلف ہوتی ہے اور فین کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لئے متغیر آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ یہاں ارڈینو کو پی ڈبلیو ایم نبض پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جو پوٹینومیٹر سے ان پٹ لیتا ہے اور پی آر ڈبلیو ایم سگنل آؤٹ ٹرائک اور آپٹکوپلر سرکٹ کو دیتا ہے جس سے AC فین کو مطلوبہ رفتار سے آگے بڑھاتا ہے۔ ارڈوینو کو استعمال کرتے ہوئے پی ڈبلیو ایم نسل کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

سرکٹ ڈایاگرام

اس اردوینو پر مبنی 230v فین اسپیڈ کنٹرول سرکٹ کیلئے سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دیا گیا ہے۔

نوٹ: میں نے فہم کے مقصد کے لئے ایک بریڈ بورڈ پر مکمل سرکٹ دکھایا ہے۔ آپ اپنے بری بورڈ پر براہ راست 220V AC سپلائی کا استعمال نہ کریں ، میں نے کنکشن بنانے کے لئے ڈاٹڈ بورڈ کا استعمال کیا ہے جیسا کہ آپ نیچے کی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں۔

اے سی فین اسپیڈ کنٹرول کے لئے آرڈوینو پروگرامنگ

ہارڈویئر کنکشن کے بعد ، ہمیں ارڈینو کے لئے کوڈ تحریر کرنے کی ضرورت ہے ، جو ایک پوٹینیمومیٹر ان پٹ کا استعمال کرتے ہوئے AC / سگنل آن / آف ٹائمنگ کو کنٹرول کرنے کے لئے PWM سگنل تیار کرے گا۔ ہم نے پہلے کئی منصوبوں میں پی ڈبلیو ایم تکنیک کا استعمال کیا تھا۔

اس آرڈوینو AC فین اسپیڈ کنٹرول پروجیکٹ کا مکمل کوڈ اس پروجیکٹ کے نیچے دیا گیا ہے۔ کوڈ کی سوتیلی وضاحت ذیل میں دی گئی ہے۔

پہلے مرحلے میں ، تمام مطلوبہ متغیرات کا اعلان کریں ، جو پورے کوڈ میں استعمال ہوں گے۔ یہاں BT136 TRIAC Ardino کے 6 پن سے منسلک ہے۔ اور متغیر اسپیڈ_ویل (Speed_val) کا اعلان کیا جاتا ہے جس میں رفتار قدم کی قدر محفوظ کی جا.۔

IN TRIAC = 6؛ int اسپیڈ_وال = 0؛

اگلا ، سیٹ اپ فنکشن کے اندر ، TRIAC پن کو آؤٹ پٹ کے طور پر اعلان کریں کیونکہ اس پن کے ذریعہ PWM آؤٹ پٹ تیار ہوگا۔ اس کے بعد ، صفر کراسنگ کا پتہ لگانے کے لئے ایک رکاوٹ تشکیل دیں۔ یہاں ہم نے ایک فنکشن کا استعمال کیا ہے جس کا نام اٹیچ انٹرپریٹ ہے ، جو آرڈینو کے ڈیجیٹل پن 3 کو بیرونی مداخلت کے طور پر تشکیل دے گا اور جب اس کی پن پر کسی بھی طرح کی رکاوٹوں کا پتہ لگانے پر صفر_کراسنگ نامی فنکشن کو فون کرے گا ۔

باطل سیٹ اپ () {پن موڈ (ایل ای ایم پی ، آؤٹپٹ)؛ اٹینٹ انٹرپریٹ (ڈیجیٹلپن ٹن انٹریپٹ (3) ، صفر_ کراسنگ ، چینج)؛ }

لامحدود لوپ کے اندر ، پوٹینومیٹر سے ینالاگ قدر پڑھیں جو A0 سے منسلک ہے اور اس کی قدر کی حد (10-49) پر نقشہ بنائیں۔

اس حد کو معلوم کرنے کے ل To ہمیں ایک چھوٹا سا حساب کتاب کرنا پڑے گا۔ پہلے بتایا جاتا ہے کہ ہر آدھے چکر 10،000 مائیکرو سیکنڈ کے برابر ہے۔ تو یہاں دھیما پن کو 50 قدموں میں کنٹرول کیا جائے گا جو ایک من مانی قیمت ہے اور اسے تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ یہاں کم سے کم اقدامات دس ، نہ کہ زیرو کے طور پر اٹھائے جاتے ہیں کیونکہ 0-9 اقدامات تقریبا ایک ہی بجلی کی پیداوار دیتے ہیں اور زیادہ سے زیادہ اقدامات 49 کے طور پر اٹھائے جاتے ہیں کیونکہ عملی طور پر یہ سفارش نہیں کی جاتی ہے کہ اوپری حد (جو اس معاملے میں 50 ہے) لینے کی سفارش کی جائے۔

پھر ہر مرحلے کے وقت 10000/50 = 200 مائیکرو سیکنڈ کے حساب سے لگائے جا سکتے ہیں۔ یہ کوڈ کے اگلے حصے میں استعمال ہوگا۔

باطل لوپ () {انٹ پاٹ = ینالاگ ریڈ (A0)؛ int ڈیٹا 1 = نقشہ (برتن ، 0 ، 1023،10،49)؛ اسپیڈ_وال = ڈیٹا 1؛ }

آخری مرحلے میں ، وقفے سے چلنے والی فنکشن صفر_کراسنگ کو تشکیل دیں ۔ یہاں مدھم ٹائم کا حساب انفرادی مرحلہ وقت کے ساتھ نہیں کے ساتھ ضرب لگا کر کیا جاسکتا ہے۔ اقدامات کے. پھر اس تاخیر کے وقت کے بعد ، 10 مائکرو سیکنڈ کی ایک چھوٹی سی نبض کا استعمال کرتے ہوئے ٹریآئیک کو متحرک کیا جاسکتا ہے جو TRIAC کو چالو کرنے کے لئے کافی ہے۔

باطل صفر_کراسنگ () chop اینٹی چاپ_ٹائم = (200 * اسپیڈ_وال)؛ تاخیرمیکرو سیکنڈ (کاٹ_ٹائم)؛ ڈیجیٹل رائٹ (TRIAC، HIGH)؛ تاخیرمیکرو سیکنڈ (10)؛ ڈیجیٹل رائٹ (TRIAC، LOW)؛ }

ارڈوینو اور پی ڈبلیو ایم کا استعمال کرتے ہوئے اس AC فین کنٹرول کیلئے ایک ورکنگ ویڈیو کے ساتھ مکمل کوڈ نیچے دیا گیا ہے۔