هلا تسألت يوماً كيف تستطيع دارة كهربائية ذو 5 فولت أن تتحكم بدارة كهربائية ذو 220 فولت ؟ كيف ليمكن لهذه الدارة ان تتحكم بهذه الفولتية العالية دون ان تتلف الدارة او حتى ان تنفجر ! احد الاجهزة التي لا يمكن للاكترونيات الاستغناء عنها والتي تلعب دور كبير في التحكم بالدرات الكهربائية هو المرحٌل -الريلي- (Relay).
الريلي هو عبارة عن جهاز لا يتجاوز عرضه وطوله عن 20 ميلي متر. وظيفته هو التحكم بدارة كهربائية ذو فولتية عالية عن طريق ارسال تيار كهربائي متواصل ذو فولتية منخفضة بحدود ال 5 او 12 فولت (حسب نوع الريلي). فعلى سبيل المثال عندما تعطي الدارة المتحكمة (ذو الفولتية المنخفضة) تيار كهربائي مستمر فإن الدارة الكهربائية الموصولة بالريلي ذو الفولتيه العالية تصبح متصلة. وبناًء على هذا، اصبح الجهاز الموصول بالريلي قيد التشغيل.
رمز الريلي
لنفهم ما هو الريلي بشكل ادق، سوف نقوم بمناقشة اهم اجزاء الريلي ووظيفة كلاً منهم :
كما هو موضح في الصورة الأتية ، فإن الريلي يتكون من عدة اجزاء اساسية :
المغناطيس الكهربائي : يتم وصل القطبان الخاصان بالمغناطيس الكهربائي بالدارة ذو الفولتية المنخفضة (على سبيل المثال 5 فولت) او كما يمكننا ان نقول عنها انها الدارة المتحكمة بالدارة الكهربائية عالية الفولتية. عندما تمرر الدارة المتحكمة الكهرباء بهذا المغناطيس الكهربائي، فإنه وببساطة يصبح مغناطيس. وظيفة هذا المغناطيس هو تحويل مسار التوصيل بين القطبان C و NC الى C و NO فيصبح القطبان C و NO متصلان ببعضهم.
الاقطاب الثلاث : كما نرى في الصورة العلوية، فإنه يوجد ثلاثة اقطاب متجوارة لبعضها البعض على الناحية اليمنى. هذه الاقطاب يتم وصلها بمصدر الطاقة ذو الفولتية العالية. يشير الحرف C الى كلمة Common والتي تعني مشترك، والذي يشير ان هذا القطب اما ان يكون موصولاً بالقطب NC او NO فلذلك سمي بالقطب المشترك. اما رمز NC فيشير الى Normally Closed والتي تعني مغلق عادةً, والمقصود بذلك ان القطب NC يكون موصولا بالقطب C عندما لايكون المغناطيس قيد التشغيل. و NO تشير الى Normally Open والتي تعني مفتوح عادةً، المقصود بهذا ان هذا القطب لا يكون موصول بالقطب Common عندما يكون المغناطيس ساكناً.وإنما يصبح موصولاً بالقطب C عندما يكون المغناطيس قيد التشغيل.
ببساطة عندما يتم تمرير تيار كهربائي بالمغناطيس، يصبح القطب NO و C متصلان، وعندما لا يكون هناك اي تيار يكون القطبان C و NC متصلان.
[wp_ad_camp_1]
مثال على طريقة توصيل هذه الاقطاب بمصدر الكهرباء :
الرجاء اخذ الحذر عند التعامل مع كهرباء ذو فولتية عالية، واخذ الحذر لطرق توصيل الكهرباء بالمنافذ الصحيحة للريلي. أطلع على أستمارة البينات الخاصة بالريلي قبل توصيله بالدارة. معظم انواع الريلي تعمل بنفس المبدئ ولكن امكان الاقطاب وطرق توصيله قد تختلف من ريلي لاخر.
نأتي الان الى طرق توصيل الريلي بالاردوينو ، تختلف طرق توصيل الريلي بالارديونو مع اختلاف انواع الريلي :
النوع الاول :
اذا كان لديك ريلي من النوع الذي في الصورة التالية (اي النوع الذي لا يكون ملحوم على دارة صغيرة) :
فاللأسف لا يمكنك توصيله بشكل مباشر بالارديونو. لوصله بالاردوينو علينا ان نطبق الدارة التالية :
في البداية يجب عليك تحديد ما اذا كان الريلي لديك يعمل على 5 او 12 فلوت او غير ذلك. اذا كان لديك ريلي يعمل على 5 فولت فيمكنك استخدام منفذ ال 5 فولت الخاص بالاردوينو وتوصيله باحد اقطاب المغناطيس الكهربائي للريلي. اما اذا كان لديك ريلي يعمل على 12 فولت فيجب عليك ان تستخدم مصدر طاقة خارجي ذو 12 فولت (كالبطاريات او محول كهربائي) ووصله باحد اقطاب المغناطيس الكهربائي للريلي.
ثانياً: قم بوصل صمام ثنائي (Diode) بين قطبي المغناطيس الكهربائي للريلي .
ثالثاً: قم بوصل القطب الاخر للمغناطيس الكهربائي بالقطب C للترانزستور (ترانزستور نوع NPN).
رابعاً: قم بوصل منفذ ال Gnd من على الاردوينو بالقطب E للترانزستور. اذا كنت تستخدم مصدر طاقة خارجي (12 فولت) فيجب عليك ايضا ان تقوم بوصل السلك السالب لمصدر الطاقة الخارجي بالقطب E للترانزستور.
خامساً : قم باختيار المنفذ الذي تريده من على الاردوينو من منافذ إدخال/ إخراج (Digital pins)(مثال: منفذ رقم ٩). وقم بوصله بمقاومة ذو قيمة (1k (1000 Ohm، ثم قم بوصل الطرف الاخر للمقاومة بالقطب B للترانزستور.
وبذلك اصبح الاردوينو الخاص بك قادر على التحكم بالريلي.
[wp_ad_camp_1]
نأتي الان الى كيفية توصيل الاردوينو بنوع اخر من انواع الريلي، كالنوع الاتي :
ما يميز هذا النوع، انه مخصص للاستخدامات المشابهة للتعامل مع الاردوينو، فا الدراة التي تكلمنا عليها سابقاً تأتي مسبقة الصنع على هذه اللوحة الصغيرة التي يلحم عليها الريلي.
طريقة التوصيل بسيطة جدا ! نستطيع ان نرى ان هناك ثلاثة اقطاب على الناحية اليسرى للريلي، مدون على كل قطب منهم رمز ( GND , IN , VCC). قم بوصل القطب GND الى منفذ الGND على الاردوينو، وقطب VCC بمنفذ ال5V على الاردوينو، واخيرا قطب ال IN بالمنفذ الذي تريده من على الاردوينو من منافذ إدخال/ إخراج (Digital pins).
اذا كان لديك ريلي يعمل على 5v فعليك ان تستخدم الطريقة الذي ذكرنها، اما اذا كان لديك ريلي يعمل على 12 فولت، فعليك ان توصل القطب VCC بمصدر طاقة خارجي ذو (كالبطاريات او محول كهربائي)، وان تقوم بوصل السلك السالب لهذا المصدر بالقطب GND، تذكر انه عليك ايضا ان تقوم بوصل منفذ الGND على الاردوينو بالقطب GND.