PRA
Ovládání ventilátoru Arduinem
V dnešní lekci budeme Arduinem řídit malý ventilátor. Ventilátor, který máme k dispozici je vyroben pro napájecí napětí 5V. Nejsnazší by bylo připojit ventilátor přímo na nějaký digitální pin Arduina a zapínat ho funkcí digitalWrite(). Musíme ale ověřit, zda není proudový odběr ventilátoru příliš velký, což by mohlo způsobit zničení Arduina.
Jaký proud můžeme odebírat z pinu Arduina?
Pokud se podíváme do datasheetu mikrokontroleru ATmega328, který je použit v desce Arduino UNO, se kterou na cvičení pracujeme, najdeme tam v sekci Absolute maximum ratings toto:
Jaký proud odebírá ventilátor?
Pokud nevíme (např. z dokumentace), jaký proud ventilátor odebírá, můžeme ho snadno změřit.
Úkol 1: Nakreslete schéma ventilátoru spínaného tlačítkem (Arduino použijte jen jako zdroj napětí 5V). Do schématu zakreslete i ampermetr, kterým změříte proudový odběr ventilátoru. Jako schematickou značku pro ventilátor můžete použít např. značku motoru.
Úkol 2: Vezměte si multimetr, sepište stručně v několika bodech, jak postupovat při měření proudu a jaká jsou rizika? Jak postupovat při volbě rozsahu?
Úkol 3: Změřte proud ventilátoru a porovnejte ho s maximálním proudem z pinu Arduina. Můžeme ventilátor napájet přímo z digitálního pinu Arduina?
Použití tranzistoru jako výkonového spínače
Pin Arduina nám tedy na napájení ventilátoru nestačí. Můžeme pro spínání použít NPN tranzistor BC337, který máme k dispozici. Popište, jak funguje zapojení tranzistoru se společným emitorem a jak ho můžeme použít pro spínání ventilátoru.
Zdroj obrázků: https://www.build-electronic-circuits.com/bipolar-junction-transistor/
Úkol 4: Nakreslete schéma obvodu se společným emitorem. Pro ovládání bázového proudu použijte digitální pin Arduina. Jako bázový rezistor použijte 220R.
Úkol 5: Podle schématu z bodu 5 proveďte zapojení na nepájivém poli. Z datasheetu tranzistoru BC337 zjistěte pinout (který pin je kolektor atd) a ověřte, že tranzistor dokáže spínat proud pro ventilátor.
Úkol 6: Připojte k Arduinu teplotní senzor a naprogramujte Arduino tak, aby se ventilátor spínal při teplotách >25°C.
Úkol 7: Připojte k Arduinu potenciometr a naprogramujte Arduino tak, aby se otáčky ventilátoru daly nastavovat potenciometrem.