Возможно ли реализовать на Arduino управление двадцатью реле одновременно?

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Возможно ли реализовать на Arduino  управление двадцатью реле одновременно? Что для этого потребуется?

Требуются последовательные и одновременные (до 4 реле в раз) включения реле, с точностью по времени около 0,05 секунды.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

А сами реле с такой скоростью срабатывать будут? А понадобится для этого либо Мега, либо расширитель выходов.

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Нууу скорость срабатывания реле не так важна, главное чтобы все реле срабатывали с одинаковой скоростью...

Программист но с Ардуино не сталкивался, можете попозиционного написать, из чего подобную штуку можно собрать?

И по поводу реле..., правильно ли я понимаю, что не обязательно покупать какие-то специлизированные, а можно их подобрать согласно сигнала который идет с Ардуино? (Какие параметры этого сигнала?)

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Сигнал на срабатывание, она точно выдаст намного быстрее, остальное на совести реле.

Поскольку практически ни одно реле нельзя подключить непосредственно к выходу, их характеристики надо подбирать под БП, который их будете запитывать (БП желательно раздельный от питания  дуины). На выходе у дуины стандартные логические уровни (читаем даташит), управление реле через оптопару или транзисторные ключи+ обвязка самого реле. Посмотрите здесь на форуме, как правильно.

А лучше распишите саму задачу управления, может чего более умного присоветуют.

Gippopotam
Gippopotam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.09.2014

Eniedaplos пишет:

Нууу скорость срабатывания реле не так важна, главное чтобы все реле срабатывали с одинаковой скоростью...

Программист но с Ардуино не сталкивался, можете попозиционного написать, из чего подобную штуку можно собрать?

И по поводу реле..., правильно ли я понимаю, что не обязательно покупать какие-то специлизированные, а можно их подобрать согласно сигнала который идет с Ардуино? (Какие параметры этого сигнала?)

Все что вам нужно:

1. Блок питания на 9в

2. Мега

http://www.ebay.com/itm/Microcontroller-Board-ATmega2560-16AU-USB-Cable-For-Arduino-Module-R3-MEGA2560-/181531871863?pt=LH_DefaultDomain_2&hash=item2a44248a77

3. Реле

http://www.ebay.com/itm/8-Channel-5V-Relay-Shield-Module-Board-Optocoupler-module-Arduino-ARM-AVR-/221548024748?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item33954a93ac

4. Провода, или шлейфы

5. Если нужна точная привязка по времени:

http://www.ebay.com/itm/1Pcs-DS3231-AT24C32-IIC-precision-Real-time-cloc...

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Большое спасибо за ссылки. Поразился тому какая высокая цена в России на эти девайсы, относительно Китая.

Суть моей идеи в том, что хочу собрать механизированный металлофон, на котором можно будет проигрывать различные мелодии. Реле будут включать электромагниты, которые в свою очередь будут запускать ударный механизм.

Не видится ли Вам каких-либо проблем в реализации? Хватит ли мне памяти платы для этих целей?

А время, если не привязываться к реальному,   Mega  умеет отсчитывать, без дополнительных девайсов, верно?

 

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Для управления электромагнитами вместо реле можно применить транзисторы, предпочтительно мосфеты. Какой рабочий ток у магнита?

память нужна для решения задач. Само включение резе много памяти не требует. Какую обработку будете делать? Что будет источниклм информации для проигрывания? SD карта?

На ардуине стоит кварцевый резонатор обеспечивающий относительно точный отсчет времени, но опять же не абсолютный

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Магниты собираюсь изготовить сам расчитывал на 12V - 2А. Дайте пожалуйста ссылки на подходящие транзисторы, если они есть.

Что имеется ввиду под обработкой я не понимаю.

Пока что предполагал записывать треки на внутреннюю память платы, т.к. весить они будут мало, но обнаружил следующие характеристики:

Флеш-память 256 KB  (из которых 8 КB используются для загрузчика)
ОЗУ 8 KB
Энергонезависимая память 4 KB

Чем флеш-память отличается от энергонезависимой памяти?  И могу ли я чисто теоретически свои треки в небольшом количестве хранить на флеш памяти?

Сейчас думаю проще купить SD Шилд и читать данные с карты.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Во флэш памяти хранится ваша программа, в ОЗУ переменные и все что требуется для обеспечения работы программы, Энергонезависимая - здесь можно хранить любые данные.

Забыл добавить, при исчезновении питания, все данные из ОЗУ пропадают.

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

трэк - массив int, код позиционный ( позиция 1 в коде значит какой элмагнит запитать на время ( сами определите ) )

массив читаем с дискретностью 0,05 сек и выдаем позкод на ключи элмагнитов ( хоть все 20 )

пример на 4 элмагнита - 0001, 1110, 0010 - удар по пластине 1 - 0,05 сек - удары по пластинам 2,3,4 - 0,05 сек - удар по пластине 2

размер трэка в 1 мин - 60 / 0,05 = 1200 элементов массива int по 2 байта = 2400 байт

зачем такая дискретизация ? элмагнит всё равно не успеет отработать цикл удара и возврата за 0,05 сек.....

размер трэка в 1 мин - 60 / 0,5 = 120 элементов массива int по 2 байта = 240 байт

размер трэка в 10 мин - 600 / 0,5 = 1200 элементов массива int по 2 байта = 2400 байт

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

Реле будут включать электромагниты

это лишнее ! с одного выхода ардуины код магнитов шлём на три ( 3 х 8 = 24, надо 20 ) регистра ( входПосл/выхПарал ), это регистры 74HC595N, с выходов регистров 20 ключей на управление элмагнитами....

металлофон приблизительно= ксилофон ? :)

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

итого : нужны ардуина, три 74HC595N, 20 ключей на элмагниты, 20 элмагнитов :)

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

потом приступите к изготовлению механического пианино ? :) ...шутка !

Gippopotam
Gippopotam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.09.2014

Eniedaplos пишет:

Большое спасибо за ссылки. Поразился тому какая высокая цена в России на эти девайсы, относительно Китая.

Суть моей идеи в том, что хочу собрать механизированный металлофон, на котором можно будет проигрывать различные мелодии. Реле будут включать электромагниты, которые в свою очередь будут запускать ударный механизм.

Не видится ли Вам каких-либо проблем в реализации? Хватит ли мне памяти платы для этих целей?

А время, если не привязываться к реальному,   Mega  умеет отсчитывать, без дополнительных девайсов, верно?

Для ваших целей часы не нужны.

Мега справиться с задачей с огромным запасом.

Мелодии можно хранить в памяти Ардуино, но для смены мелодии (набора мелодий) нужно будет перепрошивать Ардуино. Использование кардридера http://www.ebay.com/itm/SD-Card-Module-Slot-Socket-Reader-Adapter-For-Arduino-ARM-MCU-NEW-FO-/291327759396?pt=LH_DefaultDomain_2&hash=item43d47cd424 позволит менять мелодии (практически) на лету.

Использование блоков реле сильно упростит вам задачу, по сравнению с мосфетами, но реле сами по-себе музыкальный инструмент - достаточно громко щелкают... И еще придется учитывать задержку на срабатывание реле. В серии импульсов это не важно, а вот интерактива может не получиться.

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

Магниты собираюсь изготовить сам расчитывал на 12V - 2А.

интерессно - под такие соленоиды какие пластины будут ? размеры ?

наматывать 20 штук ? а поискать ?

http://robocraft.ru/shop/index.php?route=product/product&product_id=330

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Нет, нет, интерактива я и не ожидаю... Все ведется к тому чтобы уже запрограммированные мелодии проигрывались без проблем.

Пока что склоняюсь к реле, т.к. мне самому все понятней, но послушал на youtube как щелкают конкретно те что по ссылке..., не очень приятно, но как вариант , можно будет унести их 21-жильным кабелем подальше от ксилофона, и спрятать в корпус, подавить в общем звук максимально.

 Подскажите что за "ключи" имеются ввиду при использовании в связке с 74HC595N.

Также буду рад увидеть схемы подключения как 74HC595N с ключами, так и мосфет транзисторов. 

 

 

 

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012
SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

Что до практического применения, то вот таким макаром, через одну ULN2003 можно рулить, например, семью релюшками или соленоидами.

http://easyelectronics.ru/upravlenie-moshhnoj-nagruzkoj-postoyannogo-tok...

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

http://www.chipdip.ru/product/bdw93c/

за релюшку отдадите гораздо больше :)

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

транзисторы - 20 * 27р. = 540р. , ULN2003 - 20*4/7 * 20р. = 240р.

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

ULN2003 4.....12 и соленоиды 4.....20 - не показаны, лень :)

если подать ШИМ на входы /OE регистров, то можно управлять силой ударов по пластинам

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012
SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

ой, 11 и 12 ноги регистров - не запараллелил :(

std
Offline
Зарегистрирован: 05.01.2012

Афтар, если магниты/соленоиды по 2 А, то сойдут транзюки IRFR024N. Корпус d2pak, паяется прямо на плату как стабилизатор питания ардуины, держат до 4 А (приемлемо тёплые), до 55 В. Стоят 60 фэней (ща примерно 6-7 руб) за штук.

http://detail.tmall.com/item.htm?id=42237962189

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfr024n.pdf

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Провел время в исследовании изготовленных обрацов электромагнитов/соленоидов.

Буду делать соленоиды d(штока) = 8мм,  длина соленоида=30-35мм с предельными характеристиками: 12v х 1.5А = 18 Вт. Плюс надо сделать скидку на кратковременный характер нагрузки.

Себестоимость самостоятельного изготовления выходит в 5-7 раз дешевле чем покупка.

 1) Могу ли я подключить: IRFR024N как на схеме ниже?  (В местном магазине в наличии за 50 руб.)
 
 2) Будет ли требоваться при этом радиатор?
 3) Можно ли под данную ситуацию подобрать более подходящий транзистор?
 3) Почему Gippopotam писал:  "Использование блоков реле сильно упростит вам задачу, по сравнению с мосфетами" ? С какими проблемами я могу столкнуться?
 
Хочу уже сделать заказ, и начать изготавливать механику, пока электроника едет. 
 
 
Gippopotam
Gippopotam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.09.2014

Eniedaplos пишет:

 3) Почему Gippopotam писал:  "Использование блоков реле сильно упростит вам задачу, по сравнению с мосфетами" ? С какими проблемами я могу столкнуться?

Я не писал про проблемы. Я писал про простоту использования. Транзистор и реле в вашем случае - суть одно и то-же. Но реле - это готовое устройсмтво - подключил провода и работай. А к транзисторам нужна какая-никакая обвязка, нужна какая-никакая плата. В конце-концов - паять нужно. Для прототипа, имхо, реле - лучше. Но это в моей ситуации - у меня несколько десятков реле есть.

А если у вас выбор - заказать из китая реле, отдав 15 у.е. и ждать 30-40 дней, купить эти-же реле за 40 у.е. в "радотоварах", но быстро, или спаять на транзисторах за 20 у.е. - это уж вам выбирать.

Tomasina
Tomasina аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2013

Eniedaplos пишет:

 1) Могу ли я подключить: IRFR024N как на схеме ниже?  (В местном магазине в наличии за 50 руб.)
 
Так нежелательно - нет даже базовых элементов защиты МК, плюс соленоид дает импульсы (помехи), которые могут подвесить ваш МК.
Лучше всего так: http://pighixxx.com/PNG/161.png
Ну или хотя бы так: http://pighixxx.com/PNG/160.png
 
Цитата:
 2) Будет ли требоваться при этом радиатор?
Нет, т.к. в вашем применении они напрягаются менее 0,5 сек, а большую часть времени отдыхают.
 
Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

1) В указанных выше схемах обвязки, в обоих случаях стоит неполярный конденсатор на 1МкФ? Или в случае с оптопарой там полярный?

2) Потребуется ли корректировка значений резисторов ввиду другой марки транзистора, и другого тока нагрузки?

Tomasina
Tomasina аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2013

1) В первой схеме полярный (только номинал какой-то дикий), во второй - неполярный.

Если полоски конденсатора черно-белые, то он полярный (черная полоска - минус), если обе черные - то неполярный.

2) Нет, если напряжение то же, что и на схеме. MOSFET любые, главное чтобы были NPN и "logic" - IRF530/540/560/630, IRF7314

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Во второй схеме как раз... что напряжение 48В на мотор подают.   В случае если подавать 12В, какими должны стать резисторы? Хотя подозреваю что резисторы все равно не изменятся.

 

Datak
Offline
Зарегистрирован: 09.10.2014

Tomasina пишет:

В первой схеме полярный (только номинал какой-то дикий), во второй - неполярный.

Номинал там одинаковый, 1.0 uF, это он там написан как-то по-дикому. :)

Схемы в этой части по-моему ничем не отличаются, поэтому, скорее всего, разный тип конденсатора нарисован просто случайно. А какой он там должен быть на самом деле - точно не знаю. Наверно неполярный лучше, чтобы не ошибиться.

И да, требования к точности номиналов на этих схемах минимальные, и для резисторов и для конденсатора.

Я бы, конечно, взял вторую схему, попроще. Какой смысл лепить защиту, которая стоит в разы дороже самого контроллера? К тому же, там между контроллером и мосфетами планируются ещё сдвиговые регистры, насколько я помню.

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Мне цифровых выходов на MEGA хватит, и соответственно использовать сдвиговый регистр для расширения выходов смысла не вижу. Я ведь могу Мосфет с обвязкой по второму варианту (попроще) подключить сразу к цифровому выходу контроллера?

Datak
Offline
Зарегистрирован: 09.10.2014

Eniedaplos пишет:

Я ведь могу Мосфет с обвязкой по второму варианту (попроще) подключить сразу к цифровому выходу контроллера?

Думаю, да.
Я бы точно подключил. :)

Tomasina
Tomasina аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2013

можете, но потом может быть следующий вопрос. А может и не быть, как повезет :)

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Простите меня SU-27-16, я не оценил сразу предложенную: ULN2003A, по всей видимости это действительно хороший и очень дешевый вариант, просто схема показалась непонятной, но взглянув на внутреннюю структуру ULN2003 все встало на свои места. 

1) Можно ли подключать ULN2003A напрямую к контроллеру без дополнительной обвязки? http://www.getchip.net/posts/062-kak-podklyuchit-k-mikrokontrolleru-nagruzku/  - тут говорят что можно.

2) Можно ли собирать устройство по схеме предложенной SU-27-16 буквально как нарисовано? Или там что-то еще потребуется?

3) Правильно ли я понимаю, что используя регистры 74HC595N, я могу приобрести самую дешевую Arduino, с любым количеством выходов?  И для управления 24 соленоидами, использовать только 3 цифровых выхода микроконтроллера, посылкая с каждого последовательно по 8бит на каждую 74HC595N. 

4) Какую Arduino  в тамком случае можете посоветовать?

P.S. Это прекрасный форум, я просто чувствую как расту над собой в сфере электроники в Вашем обществе, спасибо, и простите за глупые вопросы

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

:) вариант реализации вам выбирать....

1 - да , 2 - да , 3 - в этой схеме как расширитель и регулятор тока на соленоиды , 4 - нет, не совсем так ( ноги, память ) , 5 - берите эту http://www.chipdip.ru/product/atmega328p-pu/ только не у них, а у китайцев ( если сами паять будете ) , а проще взять такую http://www.ebay.com/itm/Mini-USB-Nano-V3-0-ATmega328-CH340G-5V-16M-Micro-controller-board-for-Arduino-/271675478151?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3f411ed087

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

1) Смогу ли я к предложенному Вами контроллеру подключить еще и SD карту?

2) Т.е. у Вас есть 100% уверенность что мне хватит процессорных ресурсов, и памяти на ATmega328 ch340g 5V 16M для реализации поставленной задачи?

 

Итого я заказываю:

1) ATmega328 ch340g 5V 16M   1 - шт.  - 190 руб/шт. (e-bay)

2) ULN2003  - 12 шт. (с запасом)   - 28 руб/шт (Радиотовары)

3) 74HC595N  - 4 шт. (с запасом) - 30 руб/шт  (Радиотовары)

4) SD-Card-Module-Slot-Socket-Reader-Adapter-For-Arduino - 1 шт. - 50 руб/шт (e-bay)

5) Блок питания на 5V - 1 шт.  200 руб/шт (Радиотовары)

ИТОГО: 896 руб.

 

Соленоиды и питание соленоидов, отдельная тема.

 

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

1-да , 2-да

 

2-соленоид 2,0А , ULN нужно     КолвоСоленоид * КолвоКаналULNнаСоленоид / КолвоКаналULNвКорпусе = 24*4/7= 14

2-соленоид 1,5А , ULN нужно     КолвоСоленоид * КолвоКаналULNнаСоленоид / КолвоКаналULNвКорпусе = 24*3/7= 11

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

http://www.ebay.com/itm/1602-LCD-Board-Keypad-Shield-Blue-Backlight-For-...

для отображения файлов на SD и управления ими

Datak
Offline
Зарегистрирован: 09.10.2014

SU-27-16 пишет:

..... для отображения файлов на SD и управления ими

Тогда уж что-нибудь совсем крутое, графическое. А то какие там файлы увидишь, на двух строчках-то... :)

И ещё, простите, лень читать про ULN2003 - но на соленоиды тоже ведь защитные диоды цеплять придётся? Или там уже своя защита встроена?

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Нашел в своем городе в наличии:  UNO mega328P Arduino zag timal   -  за 300 руб.  Брать?

Tomasina
Tomasina аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2013

Цитата:

И ещё, простите, лень читать про ULN2003 - но на соленоиды тоже ведь защитные диоды цеплять придётся? Или там уже своя защита встроена?


Там все резисторы и диоды встроены, ULN подключается напрямую к МК и нагрузке.

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

Datak пишет:

SU-27-16 пишет:

..... для отображения файлов на SD и управления ими

Тогда уж что-нибудь совсем крутое, графическое. А то какие там файлы увидишь, на двух строчках-то... :)

И ещё, простите, лень читать про ULN2003 - но на соленоиды тоже ведь защитные диоды цеплять придётся? Или там уже своя защита встроена?

выбрать файл и вопроизвести его - и зтого хватит

в ней семь диодв уже есть

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

формфактор устраивает - берите ( это тоже самое )

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Подскажите пожалуйста, правильно ли я понимаю?

В UNO mega328P  вставлена  ATMEGA328P-PU, DIP28.

Если это одно и тоже... то что делают все остальные детали на плате UNO?

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

это плата для прототипирования, она же программатор

минимальная ардуина - МК, кварц, 2 кондёра, резистор, кондёры по питанию ( МК лучше брать с прошитым загрузчиком )

берите UNO - потом ей будете прошивать другие МК, когда на конвейер производство металлофонов поставите :)

интерессно, каких размеров будут пластины ?

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Понятно, большое спасибо за разъяснения.

Пластины размером около 70х18мм в среднем

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

 

///2) Можно ли собирать устройство по схеме предложенной SU-27-16 буквально как нарисовано? Или там что-то еще потребуется?

 

- нет! У ULN2003A ток недостаточен -IOK Output clamp current 500mA Total emitter-terminal current –2.5 A. Смотрите например здесь -  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf.

 

Я бы делал так контролер Нано из как выше приведено один 74HC595N к нему 8 MOSFET-ов еще 3 биполярника и 3 MOSFET-а для организации матрицы (т.е. коммутировать "+" для соленоидов). И немного искуства программирования по вкусу.

П.С. Ресеты 74HC595N продумайте куда подключить, чтоб громкого ТЫДЫМ не было при включении.

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

не надо из ардуины забирать, отладите на ней, потом купите МК и прошьёте его

прошивать МК можно впаянным в схему по ICSP ( шесть проводков )

Как бы я заливал на ATMEGA328P-PU DIP28 программы, если бы купил ее без программатора?

а откуда нам знать что у вас в наличии ? :)-

Eniedaplos
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2015

Я собираюсь один соленоид с  максимальным током на 1.5А (а скорее всего чуть меньше) вешать на 4 канала ULN, где допустимыми оказываются 2А.  Это недостаточная перестраховка?

SU-27-16
SU-27-16 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.08.2012

Ресеты 74HC595N продумайте куда подключить, чтоб громкого ТЫДЫМ не было при включении.

по /OE выходы ставятся в Z-состояние

матрица не даст возможности одновременного удара по большому числу пластин