4-kanaals relais: 14 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

door Bhawna Singh, Prerna Gupta, Maninder Bir Singh Gulshan

Stap 1: RELAIS

Een relais is een elektrisch bediende schakelaar. Het bestaat uit een set ingangsklemmen voor een enkele of meerdere stuursignalen en een set werkcontactklemmen. De schakelaar kan een willekeurig aantal contacten hebben in meerdere contactformulieren, zoals maakcontacten, verbreekcontacten of combinaties daarvan.

Relais worden gebruikt waar het nodig is om een circuit te besturen met een onafhankelijk laagvermogensignaal, of waar meerdere circuits moeten worden bestuurd door één signaal.

Relais worden vaak gebruikt in onze elektronicatoepassingen, vooral wanneer we hoge belastingen van microcontrollercircuits moeten aansturen.

Stap 2: Benodigde onderdelen

1. SPDT-relais 12v
2. 817 Opto-koppeling
3. Transistor BC547
4. SMD-LED's
5. 1N4007 Diode
6. 1k Weerstand
7. Burgersticks mannelijk
8. Stroomvoorziening
9. Aansluitdraad

Stap 3: Componentbeschrijving

Optocoupler

• PC817 is een 4-pins optocoupler, bestaat uit een infrarood-emitterende diode (IRED) en fototransistor, waardoor deze optisch kan worden aangesloten maar elektrisch is geïsoleerd.
• Inrared Emitting Diode is verbonden met de eerste twee pinnen en als we er stroom op zetten, worden IR-golven uitgezonden door deze diode, waardoor de fototransistor voorwaarts wordt voorgespannen.
• Als er geen stroom is aan de ingangszijde, stopt de diode met het uitzenden van IR-golven en zal de fototransistor dus vooringenomen zijn.
• PC817 wordt normaal gesproken gebruikt in embedded projecten voor isolatiedoeleinden.
• In mijn embedded projecten plaats ik PC817 na Microcontroller Pins om EMF terug te isoleren, in het geval van motorbesturing enz.
• PC-817 heeft verschillende toepassingen, b.v. ruisonderdrukking in schakelcircuits, input/output isolatie voor MCU (Micro Controller Unit).

PC817 pinout

• PC817 Pinout bestaat in totaal uit vier (4) pinnen, de eerste twee zijn verbonden met de Infrared Emitting Diode (IRED) terwijl de laatste twee zijn verbonden met Photo Transistor.
• Al deze vier pinnen worden weergegeven in de onderstaande tabel, samen met hun naam en status.

Stap 4: Transistor BC547

BC547 Transistorfuncties

• Bipolaire NPN-transistor
• DC-stroomversterking (hFE) is maximaal 800
• Continue collectorstroom (IC) is 100mA
• Zenderbasisspanning (VBE) is 6V
• Basisstroom (IB) is maximaal 5mA
• Beschikbaar in pakket tot 92

BC547 is een NPN-transistor, vandaar dat de collector en emitter open blijven (omgekeerd voorgespannen) wanneer de basispen op aarde wordt gehouden en gesloten (voorwaarts voorgespannen) wanneer een signaal wordt geleverd aan de basispen. BC547 heeft een versterkingswaarde van 110 tot 800, deze waarde bepaalt het versterkingsvermogen van de transistor. De maximale hoeveelheid stroom die door de collectorpen kan vloeien is 100 mA, daarom kunnen we met deze transistor geen belastingen aansluiten die meer dan 100 mA verbruiken. Om een transistor te biasen, moeten we stroom leveren aan de basispin, deze stroom (IB) moet worden beperkt tot 5mA.

Wanneer deze transistor volledig voorgespannen is, kan hij maximaal 100 mA over de collector en emitter laten stromen. Deze fase wordt het verzadigingsgebied genoemd en de typische toegestane spanning over de collector-emitter (VCE) of basis-emitter (VBE) kan respectievelijk 200 en 900 mV zijn. Wanneer de basisstroom wordt verwijderd, wordt de transistor volledig uitgeschakeld, deze fase wordt het afsnijgebied genoemd en de basisemitterspanning kan ongeveer 660 mV zijn.

Stap 5: SMD-LED's

De SMD LED-chips zijn er in verschillende maten. SMD LED is geschikt voor chips met ingewikkelde ontwerpen, zoals de SMD 5050, die 5 mm breed is. De SMD 3528 daarentegen is 3,5 mm breed. De SMD-chips zijn klein, bijna het ontwerp van de platte, vierkante computerchip.

Een van de onderscheidende kenmerken van SMD LED-chips is het aantal contacten en diodes dat ze hebben.

SMD LED-chips kunnen meer dan slechts twee contacten hebben (wat het anders maakt dan de klassieke DIP-LED). Er kunnen maximaal 3 diodes op een enkele chip zitten, waarbij elke diode een afzonderlijk circuit heeft. Elk circuit zou één kathode en één anode hebben, wat leidt tot 2, 4 of 6 contacten in een chip.

Deze configuratie is de reden waarom SMD-chips veelzijdiger zijn (vergeleken met SMD versus COB). De chip kan een rode, groene en blauwe diode bevatten. Met deze drie diodes kun je al vrijwel elke kleur creëren door simpelweg het uitgangsniveau aan te passen.

Van SMD-chips is ook bekend dat ze helder zijn. Ze kunnen 50 tot 100 lumen per watt produceren.

Stap 6: 1N4007 Diode

Functies

• Gemiddelde voorwaartse stroom is 1A
• Niet-repetitieve piekstroom is 30A
• Omgekeerde stroom is 5uA.
• Piek repetitieve omgekeerde spanning is 1000V
• Vermogensdissipatie 3W
• Verkrijgbaar in DO-41-pakket

Een diode is een apparaat dat stroom door slechts één richting laat stromen. Dat wil zeggen dat de stroom altijd van de anode naar de kathode moet stromen. De kathode-aansluiting kan worden geïdentificeerd door een grijze balk te gebruiken, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Voor 1N4007-diode is de maximale stroomcapaciteit 1A en is bestand tegen pieken tot 30A. Daarom kunnen we dit gebruiken in circuits die zijn ontworpen voor minder dan 1A. De tegenstroom is 5uA, wat verwaarloosbaar is. Het vermogensverlies van deze diode is 3W.

Toepassingen van Diode

• Kan worden gebruikt om problemen met omgekeerde polariteit te voorkomen
• Halve golf en volledige golf gelijkrichters
• Gebruikt als beschermingsapparaat
• Huidige stroomregelaars

Stap 7: 2-pins PCB-montage aansluitblokconnector

Stap 8: Weerstanden 1kΩ & 4-pins header

Stap 9: Basisverbindingen

Logische GND: maak verbinding met GND op uw microcontroller.

Ingang 1: Sluit aan op een digitale uitgang van uw microcontroller, of laat niet aangesloten als het kanaal niet wordt gebruikt.

Ingang 2: Sluit aan op een digitale uitgang van uw microcontroller, of laat niet aangesloten als het kanaal niet wordt gebruikt.

Ingang 3: Sluit aan op een digitale uitgang van uw microcontroller, of laat niet aangesloten als het kanaal niet wordt gebruikt.

Ingang 4: Sluit aan op een digitale uitgang van uw microcontroller, of laat niet aangesloten als het kanaal niet wordt gebruikt.

Relaisvoeding +: Sluit aan op de positieve (+) kabel van de stroombron voor uw relais. Kan 5 tot 24V DC zijn.

Relaisvoeding -: Sluit aan op de negatieve (-) kabel van de stroombron voor uw relais.

Relais 1 +: Sluit aan op de + kant van de spoel van je eerste relais

Relais 1 -: Sluit aan op de - kant van de spoel van je eerste relais.

Relais 2/3/4 +: Volgens relais 1 +.

Relais 2/3/4 -: Volgens relais 1 -.

Stap 10: PCB-layout

Stap 11: De printplaten bestellen

Nu hebben we het PCB-ontwerp en is het tijd om de PCB's te bestellen. Daarvoor hoeft u alleen maar naar JLCPCB.com te gaan en op de knop "NU QUOTE" te klikken.

Stap 12:

JLCPCB is ook sponsor van dit project. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), is de grootste onderneming voor PCB-prototypes in China en een hightechfabrikant die gespecialiseerd is in snelle PCB-prototypes en PCB-productie in kleine batches. U kunt minimaal 5 PCB's bestellen voor slechts $ 2.

Om de printplaat te laten maken, uploadt u het gerber-bestand dat u in de laatste stap hebt gedownload. Upload het.zip-bestand of u kunt de gerber-bestanden ook slepen en neerzetten.

Stap 13:

Na het uploaden van het zipbestand zie je onderaan een succesbericht als het bestand succesvol is geüpload.

Stap 14:

U kunt de print in de Gerber-viewer bekijken om te controleren of alles goed is. U kunt zowel de boven- als onderkant van de print bekijken.

Nadat we ervoor hebben gezorgd dat onze print er goed uitziet, kunnen we de bestelling nu tegen een redelijke prijs plaatsen. Je kunt 5 PCB's bestellen voor slechts $ 2, maar als het je eerste bestelling is, kun je 10 PCB's krijgen voor $ 2.

Om de bestelling te plaatsen, klikt u op de knop "OPSLAAN IN WINKELWAGEN".

Mijn PCB's duurden 2 dagen om te worden vervaardigd en kwamen binnen een week aan met de DHL-bezorgoptie. PCB's waren goed verpakt en de kwaliteit was echt goed.