Работа с кнопками

Многополюсные переключатели

Переключатели с большим количеством полюсов не очень распространены, но доступны во многих удивительных конфигурациях. Они описываются аналогично однополюсным или двухполюсным выключателям / переключателям цепи, с заменой первой буквы (S или D) числовым обозначением. Так можно представить, например, переключатель 4PDT, который может управлять четырьмя отдельными цепями с двумя положениями на цепь. Пример такого переключателя вместе со схемой показан на рисунке далее.

Аналогичная ситуация и с переключателями с большим количеством позиций. Если четырехконтурный переключатель можно установить, например, в одно из четырех положений, он будет обозначен как 4P4T. Как будет выглядеть переключатель SP12T? Это может быть поворотный переключатель (типа галетный), у которого 1 полюс 12 положений.

Схема реле с управлением одной кнопкой

Эта схема представляет собой аналог кнопки с фиксацией. Вся конструкция очень проста и реализована на самом реле и одном транзисторе. При первом нажатии на кнопку транзистор открывается током разряда конденсатора, реле замыкается и блокируется по базовой цепи транзистора своими же контактами. Конденсатор при этом отключается от питания и, если отпустить кнопку, быстро разряжается через диод и резистор. Если теперь нажать на кнопку вторично, то транзистор запрется и отключит реле. Естественно, реле должно иметь вторую пару контактов.

Правда если надо таким образом управлять включением сетевого питания, то возникает проблема, заключающаяся в том, что в начале схема обесточена. В телевизорах при включении их от пульта или в компьютерах с корпусами АТХ это решается тем, что при подключении шнура питания подобная схема сразу получает питание, а уж включать основное питание будем позже. Что касается твердотельных реле — информация по ним находится в этой статье.

Подключение к Ардуино кнопки и светодиода

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
макетная плата;
1 светодиод;
резисторы на 220 Ом и 10 кОм;
1 тактовая кнопка;
провода «папа-папа» и «папа-мама».

Принципиальная схема. Подключение кнопки к Ардуино УНО

Скетч для подключения кнопки к Ардуино

Пояснения к коду:

процедура setup выполняется один раз, используется процедура для конфигурации портов микроконтроллера (назначение режима работы портов);
процедуры setup и loop должны присутствовать в любой программе (скетче);
использованные константы: INPUT , OUTPUT , LOW , HIGH , пишутся заглавными буквами, иначе компилятор их не распознает и выдаст ошибку.

Сходство и различие контакторов и пускателей

Оба устройства служат, чтобы замыкать и размыкать цепь по мере надобности. В основу их конструкции заложен электромагнит, работают они и от переменного, и от постоянного тока. Оснащены силовыми, или основными, а также сигнальными, или вспомогательными, контактами.

Разница заключается в степенях защиты устройств. Контакторы оснащаются камерой для гашения дуги. Благодаря этой особенности они применяются в цепях с большей мощностью, чем пускатели. Кроме того, само устройство более массивное за счет дугогасящих камер. Максимально допустимая сила тока для пускателей составляет до 10 ампер.

Пускатели изготавливают в пластмассовом корпусе и оснащены восемью контактами – шесть для питания трехфазного двигателя, и два для его обеспечения электропитанием после прекращения нажатия кнопки «пуск». Применяют их как для питания электродвигателей, так и приборов, для которых подходит данная схема.

САМАЯ ПРОСТАЯ СХЕМА Включения / Выключения одной Нефиксируемой кнопкой любой нагрузки

Это просто парадокс и загадка, почему самые простые и надежные схемы замалчиваются и скрываются, а сложные и ненадежные решения массово внедряются в головы зрителей и читателей.

Выключатор на одной не фиксируемой кнопке можно создавать долго и нудно, можно простенько на релюшечке, а можно и еще проще всего на одной даталюхе с тремя ногами.

НАЧНЕМ ПО ПОРЯДКУ

Просто и надежно без были и дребезга можно включать и выключать нагрузку с помощью всего одной не фиксируемой кнопки по разному. Если простые и «тупые» однокнопочные схемы вам порядком поднадоели, предложу «простецкое решение» с использованием микроконтроллеров и программ

Автор данного решения не особо позаботился о токах питания транзистора управляющего реле, но не забыл воткнуть диод параллельно обмотке «для защиты от индукции!». Вот только защита хреновая получится без резистора гасящего импульс тока (классика учебников схемотехники).

Ну так ладно оставим процессоры и контроллеры в покое и побалуемся чипами типа NE555 с транзисторами.

Тута конечно все просто — Мощный полевик под управлением таймера 555 в каскодной цепи с Мощным биполярным транзистором.Забавно — нафига ставить два транзистора там где одному мало места ?В добавок эта схема перестает быть универсальной и работает только в небольшом диапазоне постоянных напряжений.

ДОЛОЙ МИКРОСХЕМЫ ! ВСЁ ДОЛЖНО БЫТЬ ПРОЩЕ !

Давайте взглянем «в глаза» схемам однотипным и часто перерисовываемым из листочка описания всего одного чипа (двойной полевик) используемого в схемотехнике

Если вас смущают такие триоды с инверсией — покажу проще

Именно эту схему вы чаще всего встретите в «листочке ****» — листе описания полупроводникового прибора IRF7319

УЧТИТЕ! Эта схема не годится ни для емкостных ни для индуктивных нагрузок ! Автор срисования просто не учел, что силовой полевик в этой схеме просто не станет включаться и выключаться без активной нагрузки (хотя бы резистор на выходе).

Катим дальше! Что есть у нас в запасе простецкого .

А може по проще можно ? К примеру вот на тиристоре .

А что? Хорошая такая схема. правда не очень стабильная (как мне показалось) её можно вот такой заменить

Но и тут лишние детали ! Вот тиристор к примеру, Зачем он тут, если все можно сделать проще

Одна релюшка и две деталюшка — вот и схема реальная и почти универсальная . Правда реле эти старинные военные все реже встречаются и не покупаются, хотя до сих пор в боевых вертолетах используются.

А НЕУЖЕЛИ ДО СИХ ПОР НЕ СДЕЛАЛИ ВСЁ ЭТО В ОДНОЙ ДЕТАЛИ?

К примеру вот в такой — ХХ*ХХХ*12*Х

Ведь все так просто и банально — Симистор с микрочипом внутри и ничего лишнего. Чтобы сделать управление одной только кнопкой — Бери одну деталь, ставь и наслаждайся результатом. Быстро просто надежно.

Ну никто ведь в наше время не собирает схему стабилизатора из дискретных элементов, а использует КРЕНки или ЛМки в одной детали.

Кажется мне , что искусство схемотехники как раз и состоит в том, чтобы использовать достижения заводских разработок, а не выдумывать диоды из чумазого паяльника , пытаясь их приспособить в дело. Да , это увлекательно, но не имеет отношения к делу, точнее к настоящим практичным самоделкам.

Источник

Логические переменные и операторы[]

Логические переменные — это переменные типа boolean. Этот тип данных обладает диапозоном из всего лишь двух возможных значений: true и false. В переводе с английского — истина и ложь. Так же их иногда записывают как 1 и , соответственно. Этими переменными можно описывать различные бинарные состояния: включен/выключен, вращать/не вращать, светить/ не светить.

Для переменных этого типа определены некоторые операции: логическое сложение (дизъюнкция) ||, так же называемое операцией ИЛИ, логическое произведение (конъюнкция) &&, так же называемое операцией И, и логическое отрицание обозначающееся как !.

Возьмем две переменные А и В. Ниже приведены таблицы для каждой операции.

Значение А	Значение B	A\|\|B	А&&В
1	1	1	1
1	1	1
1	1	1
1	1

С помощью этих операций можно составлять условия для рассмотрения различных ситуаций. Рассмотрим создание таких условий на примере схемы с использованием кнопки. Так как у кнопки всего два состояния, boolean идеально подходит для описания её состояния.

Современные схемы обеспечения безопасности

Hаука о безопасности не стоит на месте, и вот как можно усовершенствовать вышеприведенные схемы.

1. В схеме 6 реле КА2 включает своими контактами два мощных пускателя, контакты которых включены последовательно и коммутируют питание схемы управления. Этим минимизируется вероятность залипания контактов из-за перегрузки по току или КЗ в КЦ. Кроме того, есть вероятность того, что какое-либо реле “заклинит”, и оно останется включенным при пропадании питания. А чем больше НО контактов включено последовательно, тем меньше такая вероятность.

2. В настоящее время во всём импортном промышленном оборудовании применяется специальный контроллер безопасности, или интеллектуальное реле безопасности. Там логика работы построена так, что риск возникновения опасной ситуации значительно уменьшен. Известные бренды, производящие такие реле – Dold, Pilz, Leuze. Но это уже тема другой статьи.

С удовольствием, как всегда, отвечу на любые вопросы по теме.

Метод переключения

Чтобы перейти из одного состояния переключателя в другое, необходимо выполнить какое-то физическое действие, которое заставит физическое состояние компонента измениться. Способ активации переключателя – одна из его самых отличительных особенностей. Простейшее разделение может быть выполнено на границе переключателей, активируемых человеком, и переключателей, которые используют другие силы или явления для изменения своего положения. Активация переключателя может осуществляться путем скольжения, нажатия, вытягивания, вращения или любого другого действия, чаще всего с помощью руки / пальцев. Но на рынке также есть кнопки, активируемые ногой, или специальные элементы, активируемые, например, локтем – даже для нажатия языком, предназначенный для людей с ограниченными возможностями.

Переключающие элементы, использующие физические явления отличающиеся от движения человека, могут активироваться, допустим, температурой (термостаты), давлением (реле давления), магнитным полем (герконы) и так далее. Они чаще всего используются в качестве элементов безопасности или управления в системах регулирования. Хотя механические характеристики этих типов компонентов полностью отличаются от переключателей, активируемых человеком, они описываются теми же электрическими параметрами, что и другие переключатели.

Тактовые кнопки[]

Тактовая кнопка — простой механизм, замыкающий цепь пока есть давление на толкатель.

У классической 4-ех контактной тактовой кнопки замыкание происходит по диагонали.

Всего существуют 3 способа подключения тактовой кнопки к Arduino

Самая элементарная схема

Любой из контактов подключается к цифровому пину, а контакт ,находящийся на диагонали подключается к минусу платы

в данной сборке необходимо объявить цифровой пин в специальный режим INPUT_PULLUP.

pinMode(цифровой пин, INPUT_PULLUP);

снимать состояние кнопки мы будем с помощью функции digitalRead().

boolean buttonstate = digitalRead(№пина);

Есть нажатие: buttonstate = 0;
Нет нажатия: buttonstate = 1;

Схема с подтягивающим резистором

Программирование аналогично схеме сверху ,в данном случае цифровой пин Vout должен иметь тип INPUT

pinMode(Vout, INPUT);

Есть нажатие: buttonstate = 0;
Нет нажатия: buttonstate = 1;

Схема с стягивающим резистором

Аналогично с схемой с подтягивающим резистором ,только происходит инверсия

Есть нажатие: buttonstate = 1;
Нет нажатия: buttonstate = 0;

Переключатель представляет из себя тактовую кнопку с фиксацией . Для работы с ним достаточно схемы № 1,без каких либо резисторов .

Почему в контрольных цепях нужно применять нормально закрытые контакты

Чтобы проверить нормально открытый контакт, нужно его активировать, то есть нажать. Только тогда станет ясно, замкнулся он или нет. Исправен он, или нет.

А в нормально закрытых контактах через сам контакт постоянно протекает ток, принимая участие в работе схемы. Если нажать на кнопку с нормально закрытыми контактами, она разомкнется. То же самое произойдет, если эти контакты будут неисправны – схема просто-напросто не будет работать. Иными словами, НЗ контакты сами себя проверяют, чего не скажешь о НО контактах.

Иногда происходит путаница в понятиях НЗ и НО применительно к принципам работы конкретных устройств. Например, тепловые реле. В нормальном состоянии НЗ контакт у него замкнут (так же, как у кнопки «Аварийный СТОП»). Контакт размыкается, когда ток через тепловое реле превышает допустимый. И на схемах эти контакты обозначают как нормально замкнутые. Тут всё понятно.

Путаница начинается, когда заходит речь о мотор-автоматах и защитных автоматах. В НОРМАЛЬНОМ состоянии все контакты, в том числе и контакт тепловой цепи у него разомкнуты. Однако, в РАБОЧЕМ состоянии все контакты у него замкнуты, иначе схема не будет работать. Но на схемах все контакты обозначают именно в НОРМАЛЬНОМ состоянии, то есть разомкнутые.

Ясно, чтобы параллельно (одновременно) работали несколько НЗ контактов, их надо включить последовательно. А несколько НО – параллельно. К слову, иногда встречаются и НО аварийные кнопки. Через них в случае аварии подаётся питание на реле с НЗ контактами. Не рекомендую.

Про различные виды контактов также рассказываю с статье про характеристики и применение датчиков.

Монтаж и механические параметры

Коммутатор можно встроить в схему разными способами. Основным делением в этом отношении является разделение на элементы для панельного монтажа и на печатной плате. Это не строгая классификация, так как есть много переключателей припаянных к печатным платам, но предназначенных для применения в панелях.

Выключатели панельного монтажа снабжены элементами, позволяющими монтировать их в корпусе. Обычно они имеют резьбовые корпуса, которые позволяют затягивать их гайкой, но производители также используют и другие решения. Выводы адаптированы для THT, SMD или кабельной сборки.

Мигание светодиода после нажатия на кнопку

В предыдущем примере со светодиодами мы подключили кнопку к плате ардуино и поняли, как она работает. Светодиод включался и выключался, но делал это в совершенно пассивном режиме – сам контроллер здесь был абсолютно лишним, его можно было бы заменить батарейками. Поэтому давайте сделаем наш новый проект более «интеллектуальным»: при нажатии на кнопку заставим светодиод непрерывно мигать. Обычной схемой с лампочкой и выключателем этого уже не сделаешь – мы будем использовать мощь нашего микроконтроллера для решения этой пусть и простой, но не тривиальной задачи.

Полная схема проекта изображена на рисунке:

Фрагмент схемы со светодиодом уже хорошо нам знаком. Мы собрали обычный маячок со светодиодом и ограничительным резистором. А вот во второй части мы видим знакомую нам кнопку и еще один резистор. Пока не будем вдаваться в подробности, просто соберем схему и закачаем в ардуино простой скетч. Все элементы схемы идут в самых простых стартовых наборах ардуино.

Нажимаем и держим – светодиод мигает. Отпускаем – он гаснет. Именно то , что хотели. Хлопаем от радости в ладоши и приступаем к анализу того, что сделали.

Давайте посмотрим на скетч. В нем мы видим довольно простую логику.

Определяем, нажата ли кнопка.
Если кнопка не нажата, то просто выходим из метода loop, ничего не включая и не меняя.
Если кнопка нажата, то выполняем мигание, используя фрагмент стандартного скетча:

Включаем светодиод, подавая напряжение на нужный порт
Делаем нужную паузу при включенном светодиоде
Выключаем светодиод
Делаем нужную паузу при выключенном светодиоде

Логика поведения кнопки в скетче может зависеть от способа подключения с подтягивающим резистором. Об этом мы поговорим в следующей статье.

Структура щита с импульсными реле

В электрическом щите мало что изменится при подключении импульсного реле. Зато у вас будет оптимальное решение управления освещением. Такая система похожа на вариант с проходным выключателем.

При подсоединении в щитовой к стандартному импульсному прибору одновременно нескольких приборов освещения, обязательно требуется установка кросс-модуля или клеммы.

Кросс-модуль РЭК 2х11 125АИсточник ozon.ru

Прокладывать по 2, 3 провода на одно реле не получится, поскольку существует ограничение по толщине кабеля. В этом случае нужно раскидать кабеля по разным колодкам.

Видео описание

Импульсное реле. Управление освещением в доме и квартире.

Для чего реле могут быть полезны вам, в вашем доме?

Система управления освещением с помощью импульсного реле полезна для подключения осветительных приборов в коридорах, межэтажных лестницах и больших прихожих. Используется также для подсоединения:

ландшафтного освещения;
дворовых светильников;
открывания электрических замков;
систем полива огорода;
разнообразных насосов;
вентиляционного оборудования.

Для включения общего вытяжного вентилятора отдельно из ванной комнаты и туалета выбирайте импульсное реле, оснащенное таймером, например BIS 410. В каждое помещение санузла установите по одной кнопке.

С какой целью применяются импульсные прерыватели электрической цепи

Особенность данных устройств – их можно фиксировать в конкретном положении, после того как на его контакты поступает электрический импульс. Данная двухпозиционная стабильность электронного прибора удобна в организации управления многими механизмами. В бытовых условиях часто реле используют в схемах включения светильников.

Главным достоинством импульсного прибора является его способность «запоминания» последней позиции контактов. Это обеспечивается даже тогда, когда полностью обесточивается электрическая сеть. Другое значимое преимущество импульсного устройства заключается в том, что для его запуска подходит низкое напряжение. За счет этого выключатель можно устанавливать во влажном помещении, например:

подвале;
туалете;
ванной комнате.

Таким образом, удается достичь более высокой степени безопасности в работе электрических систем относительно простых выключателей.

Для чего применяют импульсные реле?

С помощью данных приборов легко организовать включение осветительных приборов из нескольких мест, например, подойдут для этих целей:

длинные коридоры;
лестницы многоэтажных зданий;
подъезды домов.

Можно установить реле где угодно без ограничений по количеству. Соединяются выключатели света параллельно друг другу с помощью тонких 2-х жильных проводов. Вся схема подключается к входному контакту блока управления импульсного реле.

Благодаря внедрению данной системы больше нет необходимости:

путаться в коммутационных схемах;
заморачиваться с выключателями проходного типа;
мучиться с подключением переключателей;
прокладывать 3 – 4-х жильные кабели.

Не нужны действия, имевшие место в классической схеме управления осветительными приборами из нескольких мест.

Новые реле с буквой i

В торговой сети появились импульсные приборы, в наименование которых значится буква i. Сами названия при этом повторяются, например, BIS-411 — BIS-411 i.

По внешнему виду реле не отличаются ничем, но те, в которых есть буква i стоят дороже. Разница в цене бывает от 50 до 400 рублей, зависит от модели.

В чем разница? Встроенные контакты новых приборов кратковременно выдерживают ток до 125А, но очень короткий период, всего 20 миллисекунд. Однако этого времени хватает, чтобы воспользоваться реле для включения ламп накаливания, имеющей большую мощность. Также этого импульса хватает для запуска:

электродвигателей;
оборудования с повышенным пусковым током.
электромагнитных клапанов.

Модернизированные BIS оснащены электромагнитными реле HONGFA серии INRUSH, разработанными специально для систем, где нужно выдерживать пусковые токи большой величины. Это характерно для емкостной и реактивной нагрузки.

В новых реле используется более мощный преобразователь потенциала и контроллер. Благодаря этим элементам устройство может работать одинаково хорошо как от постоянного, так и переменного напряжения с параметрами от 100 до 260 В.

Видео описание

Импульсное реле. Схема подключения. Управление освещением из нескольких мест.

Схема подсоединения импульсного прибора

Данное устройство используется в системе удаленного включения и отключения светильников. Для корректного действия системы с коммутационными элементами данного вида, нужно правильно подключить проводники. Разберем в этом материале – как подключить импульсное реле? Данный вопрос важный и непростой, нужно подходить к выбору и монтажу прибора осознанно.

Схема подключенияИсточник odstroy.ru

Схемы с импульсным реле для управления светом не комплектуется защитными элементами. Следовательно, если в электрической линии, идущей к светильникам, возникает короткое замыкание (КЗ), происходит подгорание контактов прибора. Воспламеняются также любые легкие к возгоранию предметы, которые в это время находились рядом с медным проводником. Для исключения появления таких ситуаций и минимизации потенциальных последствий подключение импульсного реле надо производить после автоматического выключателя или плавких предохранителей.

Некоторые нюансы:

В схеме подключения одного импульсного реле для переключения режимов прибора применяются кнопочные выключатели.
Данные элементы электрической системы укомплектованы пружинными деталями, возвращающими кнопку в прежнее положение сразу после завершения давления на ее поверхность.
Если контакт находится долго в замкнутом состоянии, перегревается обмотка катушки и электромеханическое устройство выходит из строя.

В паспортах указывается данный параметр, обычно до 1 сек.

Количество выключателей, с использованием которых идет сигнал к импульсному реле, не ограничивается. В обычных схемах подключения прибора присутствуют 3 – 4 кнопки. Этого хватает, чтобы управлять светом из многих участков территории.

Все выключатели подсоединяются в цепь параллельно друг к другу. Подобная схема подсоединения устройства позволяет применять меньше проводов. Одна жила кабеля с клеммы выключателя уходит к фазе, другая – соединяется с клеммой А1 прибора.

В схеме при подключении импульсного реле кроме фазного провода, уходящего от выключателя, 220 В подключается на контакт 2 импульсного реле. Благодаря такому подходу передается сигнал о включении или выключении устройства. Также реле снабжает электрическим током приборы освещения. К клемме 2 походит «ноль». Светильники соединяются с заземленным проводом не через коммутационный прибор, а ноль приходит к источнику освещения от нулевой шины.

Подключение фазы и нуля к импульсному релеИсточник odstroy.ru

Импульсное реле, применяемое для управления светом, обычно размещается в электрощитах, но могут быть установлены в коробке рядом со светильниками.

Что такое контрольная цепь

Контрольная цепь – это электрическая схема, которая проверяет, всё ли в порядке с данным оборудованием.

Например, включены все защитные автоматы и мотор-автоматы, не сработала ли тепловая защита, проверяет закрытие всех дверей, люков, наличие ограждений, и тому подобное.

Словом, такая схема даёт возможность предотвратить неправильную или опасную работу оборудования. Иными словами, наличие контрольной цепи позволяет соблюсти технологический процесс и сохранить здоровье и даже жизнь обслуживающему персоналу.

Естественно, контрольные цепи должны обеспечивать с электрической (схемотехнической) точки зрения всё, что я перечислил выше.

Другие названия контрольной цепи – цепь безопасности, защитная цепь, аварийная цепь, и др.

В этой статье я постараюсь перечислить и сравнить известные мне варианты схемотехнических решений контрольных цепей.

Система запуска двигателя с кнопки, варианты ее реализации

Здесь сразу надо отметить, что вариантов подключения кнопки достаточно много. Вызвано это тем, что подобная система может быть построена с учетом самых различных исходных условий. Как пример ниже рассматриваются некоторые варианты того, каким образом выполняется установка подобного элемента, возможные алгоритмы работы Start-Stop Engine и используемые при этом комплектующие. На каком из них остановить свой выбор — решать вам. Если уровень знания электроники и схем достаточно велик, можно на основе любого из вариантов сделать свой, нужно лишь понять принцип.

Как может использоваться ключ зажигания:

ключ вставляется в замок, устанавливается в положение I, а затем, после нажатия кнопки, заводится мотор (ключ позволяет снять блокировку руля, имеющуюся на многих машинах семейства ВАЗ);
ключ не используется вообще, сел в машину – нажал Start-Stop Engine, и заработал мотор.
Какие кнопки могут применяться, их установка, схема включения:
без фиксации, в этом случае ее надо нажать и держать, пока мотор не запустится;
с фиксацией, нажал и отпустил, начало устойчивой работы мотора определит электроника и отключит стартер.

Как работает система зажигания:

ее запуск выполняется отдельно от пуска двигателя (при нажатии на Start-Stop Engine – включилось зажигание, затем нажал ещё тормоз или сцепление – завелся мотор);
зажигание начинает работать одновременно с запуском мотора;
выполняются различные блокировки Start-Stop Engine и зажигания в том числе (схема блокировки может предусматривать использование сигнала с охранной сигнализации, датчика открытых дверей, включения габаритов и т.д.).

Это только некоторые из возможных вариантов и алгоритмов, позволяющие завести мотор без ключа в замке автомобиля.