A menudo nos encontramos con una situación en la que queremos encender la carga eléctrica presionando algunos botones del programa de la computadora. Considere un ejemplo, donde usted está sentado en un planta de energía y quieres encender un interruptor de circuito…. Controlando el interruptor de circuito de forma remota se realiza principalmente mediante el uso de microcontroladores. Discutamos los métodos Control remoto del interruptor por microcontrolador. Por eso los componentes usados son,
- Microcontrolador
- Transistor
- Diodo
- Resistencias
- Relevo
- LED
- PC (Computadora personal)
Microcontrolador
Un microcontrolador es un IC que tiene la inteligencia para entender los comandos recibidos de la PC por un protocolo de comunicación. Un microcontrolador tiene diferentes protocolos de comunicación para comunicarse con la PC como los protocolos de comunicación Serial, Ethernet y CAN (Controller Area network). Un microcontrolador tiene muchos periféricos como los pines GPIO (entrada y salida de propósito general), ADC (convertidor analógico a digital), temporizador, UART (transmisor receptor asíncrono universal) y Ethernet y muchos más periféricos para comunicarse con el mundo exterior.
La salida digital de un microcontrolador es una señal de bajo amperaje. Cuando pones un pin en ALTA, el voltaje que viene en esa clavija es típicamente +3.3V o +5V y el amperio que puede originar o hundir es alrededor de 30mA. Esto está bien si estás controlando una LED cuyo requerimiento es mínimo.
Si queremos control de los circuitos por medio de un microcontrolador entonces requerimos un conductor que pueda obtener la cantidad necesaria de actual a la carga para encenderla. Necesitas un componente entre tu microcontrolador y el dispositivo que se controlaría con un pequeño voltaje y corriente. Los relés y transistores se utilizan con mayor frecuencia para este propósito.
Transistor
El transistor funciona como un conductor en esta aplicación que da la corriente necesaria al relé para encenderlo cuando está en modo de saturación.
Resistencia
Resistencias se usan para limitar la corriente en los LED, transistores.
LED
Diodo emisor de luz se utiliza para indicar si el interruptor de circuito está encendido o apagado.
Relevo
Un relé es un interruptor que se utiliza para controlar la carga eléctrica de alta potencia (como el disyuntor, el motor y el solenoide). Un interruptor normal no puede manejar una carga de alta potencia, por lo que se utiliza un relé para controlar la carga eléctrica de alta potencia.
Principio de funcionamiento del control remoto del interruptor por microcontrolador
Cuando se da la orden al microcontrolador de encender la carga, el pin del microcontrolador se ajusta a 3.3V (en el circuito anterior) que enciende el transistor NPN. Cuando transistor es la corriente ON que fluye desde el colector hasta el emisor del transistor que acciona el relé y el relé conecta el voltaje AC al interruptor de circuito que activa el interruptor. Se utiliza un LED para indicar si el interruptor de circuito está ENCENDIDO o APAGADO. Cuando la clavija del microcontrolador está alta, el LED está encendido (Disyuntor de Circuito ON) cuando la clavija del microcontrolador está baja, el transistor está en condición OFF y no actual fluye a la bobina del relé y el interruptor de circuito está APAGADO, LED también OFF.
Diodo de protección
Cuando el relé se apaga, se genera una f.e.m. trasera que puede dañar el transistor si la magnitud del f.e.m. de atrás es más el voltaje VCEO del transistor. Para proteger el transistor así como la salida digital del microcontrolador a diodo se utiliza que conduce cuando el relé está apagado. Esto también se conoce como diodo libre.
Diseñando
Se supone que el microcontrolador da 3,3V cuando la clavija está alta y 0V cuando la clavija está baja. Elija un relé de 12 V y una resistencia de bobina de 360 ohmios y luego la corriente tomada por el relé para encenderse
Esta es la corriente nominal del relé.
LED (adelante voltaje = 1,2 V) toma alrededor de 20mA de corriente entonces resistencia RLED
RLED se puede elegir un valor de 500 .
RB puede ser elegido como 4K para dar más base actual a la GUI (Interfaz Gráfica de Usuario) de transistores: Una GUI puede ser desarrollada en un lenguaje de alto nivel (como C#) que utiliza el UDP (User Datagram Protocol) para comunicarse con el microcontrolador a través del PC. A continuación se muestra la GUI que controla la salida digital del microcontrolador sobre el protocolo UDP.
