- Como funciona uma válvula solenóide?
- Componentes necessários
- Diagrama de circuito
- Explicação do código de programação
- Controlando uma válvula solenóide de um Arduino
Os solenóides são atuadores comumente usados em muitos sistemas de automação de processos. Existem muitos tipos de solenóide, por exemplo, existem válvulas solenóides que podem ser usadas para abrir ou fechar dutos de água ou gás e existem êmbolos solenóides que são usados para produzir movimento linear. Uma aplicação muito comum de solenóide que a maioria de nós teria encontrado é a campainha ding-dong. A campainha da porta tem uma bobina de solenóide do tipo êmbolo dentro dela, que quando energizada por uma fonte de alimentação CA move uma pequena haste para cima e para baixo. Esta haste atingirá as placas de metal colocadas em cada lado do solenóide para produzir o som suave ding dong. Também é usado como acionador de partida em veículos ou como válvula em sistemas RO e sprinkler.
Anteriormente, construímos um dispensador de água automático usando Arduino e Solenóide, agora vamos aprender o controle de Solenóide com Arduino com mais detalhes.Como funciona uma válvula solenóide?
Um solenóide é um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica. Tem uma bobina enrolada sobre um material condutor, esta configuração atua como um eletroímã. A vantagem de um eletroímã sobre o ímã natural é que ele pode ser ligado ou desligado quando necessário, energizando a bobina. Assim, quando a bobina é energizada, de acordo com a lei moderna, o condutor de corrente tem um campo magnético ao seu redor, uma vez que o condutor é uma bobina, o campo magnético é forte o suficiente para magnetizar o material e criar um movimento linear.
O princípio de funcionamento é semelhante ao do relé, pois possui uma bobina em seu interior, que ao ser energizada, puxa o material condutor (pistão) para dentro dele, permitindo assim o escoamento do líquido. E quando desenergizado, ele empurra o pistão de volta à posição anterior usando a mola e novamente bloqueia o fluxo de líquido.
Durante este processo, a bobina puxa uma grande quantidade de corrente e também produz problema de histerese, portanto, não é possível acionar uma bobina solenóide diretamente através de um circuito lógico. Aqui, estamos usando uma válvula solenóide de 12 V, comumente usada para controlar o fluxo de líquidos. O solenóide consome uma corrente contínua de 700mA quando energizado e um pico de quase 1,2A, então temos que considerar essas coisas ao projetar o circuito acionador do solenóide para esta válvula solenóide em particular.
Componentes necessários
- Arduino UNO
- Válvula solenoide
- IRF540 MOSFET
- Botão - 2 n.
- Resistor (10k, 100k)
- Diodo - 1N4007
- Tábua de pão
- Fios de conexão
Diagrama de circuito
O diagrama do circuito para a válvula solenóide controlada pelo Arduino é dado abaixo:
Explicação do código de programação
O código completo para a válvula solenóide Arduino é fornecido no final. Aqui estamos explicando o programa completo para entender o funcionamento do projeto
Em primeiro lugar, definimos o pino digital 9 como saída para o solenóide e os pinos 2 e 3 digitais como pinos de entrada para os botões.
void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Agora no loop vazio, ligue ou desligue o solenóide com base no status dos pinos digitais 2 e 3, onde dois botões de pressão são conectados para ligar e desligar o solenóide.
loop vazio () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); atraso (1000); } else if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); atraso (1000); } }
Controlando uma válvula solenóide de um Arduino
Após fazer o upload do código completo para o Arduino, você poderá ligar e desligar o solenóide com a ajuda de dois botões. Um LED também é conectado com solenóide para fins de indicação. O vídeo de trabalho completo é fornecido no final deste tutorial.
Quando o botão 1 é pressionado, Arduino enviar uma lógica ALTA ao terminal de porta do MOSFET IRF540, conectado na 9 ª pino do Arduino. Como o IRF540 é um MOSFET de canal N, quando seu terminal de porta fica ALTO, ele permite o fluxo de corrente do dreno para a fonte e liga o solenóide.
Da mesma forma, quando pressionamos o botão 2, o Arduino envia uma lógica LOW para o terminal da porta do MOSFET IRF540 que faz o solenóide desligar.
Para saber mais sobre o papel dos MOSFETs no acionamento do solenóide, você pode verificar o circuito acionador do solenóide.