Shop Vac Auto Switch (geen Arduino nodig): 7 stappen

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

Zoals veel hobbyistische houtbewerkers, heb ik een winkelvacuüm aan mijn tafelzaag bevestigd en elke keer dat ik een zaagsnede wil uitvoeren, moet ik deze aanzetten voordat ik de zaag aanzet. Dit ziet er misschien gek uit, maar het is vervelend om de shopvac zo vaak aan en uit te zetten als de tafel zag.

Daar is een bestaande oplossing voor: een "Shop vac automatic switch". Dit is een apparaat waar u uw tafelzaag en uw winkelzuiger op aansluit. Wanneer het master-apparaat is ingeschakeld (de tafelzaag in dit geval) laat het stroom stromen in het slave-apparaat (de shop vac).

Je zult merken dat er veel doe-het-zelf-projecten zijn om die automatische omschakeling zelf te maken. Je hebt alleen een stroomsensor, een relais en een arduino nodig. … Wacht, een arduino gebruiken om zo'n eenvoudige controle uit te voeren … zou het niet zijn alsof je een bazooka gebruikt om een vlieg te doden? Kan zijn.

In deze ible stel ik een eenvoudige, maar effectieve manier voor om zelf hetzelfde apparaat te bouwen, zonder de noodzaak van een Arduino!

Disclaimer: ik ben geen elektronische ingenieur en het circuit dat ik heb ontworpen, kan zeker worden geoptimaliseerd. Aarzel dan niet om een reactie te plaatsen:)

Stap 1: Benodigdheden

Je hebt de volgende componenten nodig:

• een behuizing met minimaal 2 vrouwelijke muurpluggen en één mannelijke connector (ik heb een oud "stroomfilter" geüpcycled);
• één ASC712C stroomsensormodule;
• één relaismodule;
• één comparator (ik gebruikte een MAX903);
• meerdere weerstanden: 330Ω, 4.7kΩ, 2 x 1kΩ;
• één potentiometer (elke waarde is voldoende);
• twee elektrolytische condensatoren van 470 µF;
• één NPN-transistor (de beroemde 2N2222 is voldoende);
• een 5V DC-voeding (ik heb een telefoonoplader geüpcycled);
• een klein perfboard (je kunt ook je eigen circuit printen);
• soldeer, elektrische tape, krimpkous, draden enz.

En enkele basishulpmiddelen:

• soldeerbout;
• tang;
• enzovoort.

Stap 2: Bereid de behuizing voor

Ik besloot een "stroomfilter" te upcyclen omdat de behuizing de juiste maat heeft, hij heeft al 4 stopcontacten, een ingang en een aan/uit-schakelaar.

Ik heb eerst alle nutteloze elektronica van binnenuit verwijderd (ik gooide het in de bak "misschien later nuttig").

Heb het een beetje opgeruimd.

De inlaatstekker vervangen door een met een hogere draaddikte.

Stap 3: AC-bedrading

Bereid eerst de 5VDC-stroombron voor, soldeer een paar 18 gage-draden aan de ingang van de muuradapter en bescherm de verbindingen met krimpkous of elektrische tape, knip de telefoonconnector door en verwijder het uiteinde van de draden, markeer de positieve.

Zorg ervoor dat de N-draad van de ingang van de behuizing is aangesloten op de N van beide slave-uitgangen, master-uitgangen en op de 5VDC-voedingsbron. Zorg er ook voor dat de GND-draad van de ingang is aangesloten op beide aardingen van alle uitgangen en op de metalen behuizing. De L-draad van de ingang moet in 3 draden worden gesplitst: één gaat naar de stroomsensor, één naar het relais en één naar de 5VDC-voedingsbron.

Er moet een draad uit de L van de hoofduitgang komen, later zullen we deze aansluiten op de huidige sensor

En er moet een draad uit de L van de slave-uitgang komen, deze wordt verbonden met het relais.

Ik heb de bestaande tuimelschakelaar gebruikt om een functie toe te voegen: handmatige opheffing. Hiermee kan ik de slave-uitgang handmatig inschakelen wanneer ik het nodig heb. Het is parallel geschakeld met het relais.

Stap 4: De theorie

Volgens de datasheet geeft de stroomsensor ACS712C 100mV/A af met VCC/2 die 0A vertegenwoordigt.

Aangezien we werken met wisselstroom (AC), en VCC wordt verondersteld 5V te zijn, geeft de sensor ons een sinusgolfspanning van 60 Hz gecentreerd op 2,5 V met een amplitude die evenredig is met de stroom die door het hoofdapparaat wordt getrokken.

Om dat signaal om te zetten in een actie hebben we een aantal stappen nodig:

1. vergelijk de spanning met een referentie, daarvoor gebruiken we de comparator MAX901 en de referentie wordt gegeven door een variabele spanningsdeler (een potentiometer). De output van de comparator zal 0V zijn als er geen stroom wordt gedetecteerd en anders een 5V 60Hz blokgolf;
2. zet de blokgolf om in een bijna lineaire curve met behulp van een eerste orde RC-filter;
3. nog meer de "bijna lineaire curve" gladstrijken met een tweede orde RC-filter;
4. negeer het signaal met een NPN-transistor (NIET functie) omdat de relaismodule actief is wanneer de ingang laag is (0V).

Ik heb opzettelijk vrij hoge RC-waarden ingesteld omdat ze een gewenst effect gaan uitoefenen: een vertraging. In deze situatie wordt het relais iets meer dan een seconde geactiveerd nadat een stroom is gedetecteerd, en wordt het even lang gedeactiveerd nadat er geen stroom is gedetecteerd.

Denk aan wanneer u een krachtige machine inschakelt, zoals een tafelzaag, gedurende de tijd dat het blad op snelheid komt, het de volledige hoeveelheid kracht trekt. Het is beter om te wachten tot de bladsnelheid is gestabiliseerd en het verbruik is gedaald voordat u een tweede zware motor start, zoals de shop vac, zo verkleint u de kans op overbelasting van uw AC-circuit.

En als we de tafelzaag uitzetten, heeft het de voorkeur om de winkelzuiger wat langer te laten werken om al het resterende stof op te zuigen.

Stap 5: Bouw het circuit

Je kunt de schakeling testen op een breadboard als je wilt.

Het solderen van de componenten zou geen grote uitdaging moeten zijn.

Sluit alles aan elkaar, het bord, de sensor en het relais en zet hem aan. Het is belangrijk om de juiste referentie-/drempelwaarde voor de comparator in te stellen door de potentiometer te draaien tot het moment dat het relais afgaat (zorg ervoor dat er geen apparaat is aangesloten op het hoofdstopcontact). Op deze manier "laat u de comparator weten" wanneer deze kan "denken" dat er geen stroom wordt getrokken.

Test het: sluit een apparaat aan op het master-stopcontact (bijvoorbeeld een handboor) en een ander op het slave-stopcontact (bijvoorbeeld een bureaulamp met de schakelaar aan). Voer het master-apparaat uit, één seconde nadat het slave-apparaat moet worden ingeschakeld.

Als het niet werkt zoals verwacht, kunt u proberen het probleem op te lossen met een voltmeter. Aanname: je voedt het circuit met 5VDC.

Toets	Verwachting
	wanneer master uit is	wanneer master aan staat
Spanning tussen de "IN -" (referentie/drempel) en de "IN +" (uitgang van de stroomsensor) van de comparator	0.00V	> 0.00VAC (voltmeter in AC-modus)
Spanning tussen GND en de uitgang van de comparator	0.00V	2.50VCC (voltmeter in CC-modus)
Spanning tussen de uitgang van het RC-filter van de eerste orde en GND	0.00V	> 0.00VCC
Spanning tussen de uitgang van het RC-filter van de tweede orde en GND	0.00V	> 0.00VCC
Spanning tussen de ingang van de relaismodule en GND	5.00VCC	0.00V

Stap 6: Isoleer en sluit

Isoleer elk onderdeel met elektrische tape of krimpkous en test of het nog steeds werkt zoals ontworpen;)

Stop het in de doos en sluit het.

U kunt het voorpaneel labelen.

Test nog een keer. Je bent klaar!

Stap 7: Conclusie

Dit project was leuk en leerzaam, dit is een geweldige toevoeging aan mijn kleine winkel, ik vind het erg leuk.

Dit circuitontwerp kan zeker worden verbeterd, als je een idee hebt hoe, laat het me dan weten in de comments hieronder:)

Bedankt voor het lezen.