Wie sieht mein Steckbrett-Schaltplan aus? Wird mein Stromkreis explodieren?

Ich arbeite an meinem ersten Arduino-Projekt und dachte, ich hätte etwas Einfaches ausgewählt. Aber bevor ich mein Steckbrett in Brand stecke oder eine meiner Komponenten ruiniere, wollte ich sicherstellen, dass mein Plan gemacht ist, da ich mehrere Tutorials und Datenquellen synthetisiere.

Ich bin mir größtenteils sicher, dass ich die richtigen Komponenten ausgewählt habe, möchte aber sicher sein, dass ich alles in der richtigen Reihenfolge anschließe.

Das Ziel dieses Projekts ist es, eine Taste zu drücken, die eine LED (innerhalb der Taste) aktiviert und ein Magnetventil aktiviert. Die Taste/LED und die Arduino Uno-Platine benötigen 5 V Strom und das Magnetventil benötigt 12 V Strom.

Unten ist ein Diagramm meiner geplanten Schaltung und hier ist eine kurze Beschreibung davon:

Rechte Seite des Steckbretts (12-V-Stromkreis):

  1. Power Arduino Board mit 12V Stromquelle
  2. Führen Sie 12 V Strom durch den VIN-Stift zu einer Reihe auf dem Steckbrett
  3. Leiten Sie Strom von der 12-V-Reihe zu einem 12-V-Magnetventil
  4. Verbinden Sie den anderen Solenoiddraht mit einer leeren Reihe auf dem Steckbrett
  5. Bringen Sie eine Diode von der Reihe mit dem negativen Solenoiddraht an der Reihe mit der Reihe an, die verwendet wird, um einen 12-V-Strom durch den positiven Solenoiddraht zu leiten, um den Fluss in diese Richtung zu begrenzen
  6. Befestigen Sie einen Erdungsstift auf dem Arduino-Board an einer anderen Reihe auf dem Steckbrett
  7. Befestigen Sie einen Darlington-Transistor mit dem Basisstift, der mit der Erdungsreihe der Arduino-Platine verbunden ist
  8. Verbinden Sie den Kollektorstift vom Transistor mit der Reihe mit dem negativen Solenoiddraht
  9. Befestigen Sie einen 1K-Ohm-Widerstand am Emittereingang des Transistors und befestigen Sie das andere Ende des Widerstands an einer neuen Reihe
  10. Befestigen Sie schließlich diese Reihe, die das andere Ende des Widerstands enthält, an einem digitalen E / A-Pin auf dem Arduino

Linke Seite des Steckbretts (5-V-Stromkreis):

  1. Verbinden Sie den 5-V-Pin auf Arduino mit der neuen Reihe auf dem Steckbrett
  2. Verbinden Sie einen positiven Draht mit dem Kontakt des Tastenschalters und einen mit dem LED-Kontakt (in die Taste integriert)
  3. Verbinden Sie einen anderen Erdungsstift auf Arduino mit einer neuen Reihe auf dem Steckbrett
  4. Schließen Sie einen 10-kOhm-Widerstand von der Erdungsreihe an die neue Reihe auf dem Steckbrett an
  5. Verbinden Sie von dieser Reihe aus einen Draht mit dem positiven Schalterkontakt und einen anderen Draht mit einem neuen Arduino I/O-Pin
  6. Schließen Sie einen 220-Ohm-Widerstand von der Erdungsreihe an die neue Reihe auf dem Steckbrett an
  7. Verbinden Sie von dieser Reihe aus einen Draht mit dem positiven LED-Kontakt und einen anderen Draht mit einem neuen Arduino I/O-Pin

Steckbrett-Schaltplan für das Arduino-Projekt

Einige der Ressourcen, auf die ich verwiesen habe:

Einige meiner Komponenten:

BEARBEITEN 21.6.20

Unten ist mein zweiter Versuch eines Schaltplans.

Schaltplanversuch 2

Die erste "Hälfte" meines Projekts ist abgeschlossen, wobei die Taste und die LEDs wie erwartet funktionieren (offensichtlich war dieser Teil einfacher). Ich habe noch kein 12-V-Netzteil, daher kann ich die andere "Hälfte" nicht testen.

Abgeschlossene Taste/LED-Schaltung

BEARBEITEN

Ich würde gerne Feedback zu meinem Schaltplan hören (erstmals auch ein solches Diagramm erstellen):

Schaltplanversuch 1

In Ihrer Beschreibung und im Fritzing-Layout haben Sie die Basis- und Emitter-Anschlüsse des TIP120 ausgetauscht - auf dem Layout sind die Pins Basis, Kollektor, Emitter, von oben nach unten. Glücklicherweise heben sich der Fehler in der Beschreibung und der Fehler im Layout gegenseitig auf, so dass ein Teil der Schaltung richtig verdrahtet ist.
Danke @PeterBennett. Ich habe mir das noch einmal angesehen und werde dafür sorgen, dass es richtig angeschlossen wird (und mein Diagramm aktualisieren). Ich hatte vor, es (sozusagen) umzudrehen, damit die Stifte umgekehrt waren, aber es nach rechts zeigte, um das Diagramm hübscher zu machen, also hätte ich es wahrscheinlich letztendlich vermasselt.
Referenzbezeichner für Ihren Schaltplan, dh geben Sie Ihren Widerständen einen Namen als R2 R20 R15 und Ihren Kondensatoren C1 C2 C78, ​​Q1 Q3 Q65 Ihren Transistoren usw. usw.
Beachten Sie, dass die in Internet-Tutorials erwähnten Komponenten oft stark veraltet sind (manchmal 30 Jahre alt). Dass es heute modernere und bessere Versionen oder Technologien gibt.
Es kann ein Artefakt der Art und Weise sein, wie Sie Dinge zeichnen, aber Ihre 12-Volt-Versorgung muss ihren - Ausgang mit Masse verbunden haben. Gleiches gilt für die 5-Volt-Versorgung. Sie sollten sich auch darüber im Klaren sein, dass die Symbole, die Sie für Netzteile (Spannungsquellen) verwenden, falsch sind. Was Sie verwenden, ist das Symbol für Stromquellen, und das funktioniert überhaupt nicht.

Antworten (2)

Sie werden nicht selbst explodieren, aber Ihre Schaltung wird nicht funktionieren.

Laut Ihrem Schaltplan ist Ihr Transistor falsch angeschlossen.

Ihr Steuersignal vom Arduino (D4) ist mit dem Emitter des TIP120 verbunden, während die Basis mit Masse verbunden ist und der Kollektor mit dem Motor verbunden ist. So wird es nicht funktionieren. Glücklicherweise haben Sie einen 1k-Widerstand in Reihe zwischen D4 und dem Emitter, damit Ihr Arduino nicht durchbrennt.

Ein richtiger Low-Side-Schalter sieht so aus :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Beachten Sie, wo Basis, Emitter und Kollektor verbunden sind.

Neben dem Transistor sollten Sie den Strom berücksichtigen, der zum Betreiben des Ventils benötigt wird.

Laut der Infoseite für das von Ihnen verlinkte Ventil verbraucht das Ventil im aktivierten Zustand 15 Watt bei 12 Volt. Das ist über 1 Ampere Strom. Je nach Qualität Ihres Steckbretts kann das zu viel sein. Die Kontakte könnten heiß werden und die Drähte nicht mehr richtig halten. Im schlimmsten Fall schmelzen Sie den Kunststoff auf Ihrem Steckbrett und ruinieren eine Reihe von Kontakten auf Ihrem Steckbrett.

Es wäre schön gewesen, wenn Sie neben dem Schaltplan auch einen Schaltplan gepostet hätten.

In diesem Fall war der Schaltplan in Ordnung, weil Sie speziell nach dem Steckbrett fragen.

Es ist einfacher, die Schaltung selbst zu besprechen, wenn Sie ein schematisches Diagramm mit Teilebezeichnungen haben. Es ist viel einfacher, "R1" zu sagen als "dieser 1k-Widerstand, der an die Basis des TIP120 angeschlossen ist".

Vielen Dank! Ja, dies ist mein erstes Diagramm jeglicher Art, das sich auf Elektronik bezieht, also habe ich mich hauptsächlich an die Beispiele gehalten, die ich zur Verfügung hatte. Ich werde mir auch die Erstellung eines Schaltplans ansehen, um mir bei der Zusammenstellung zu helfen. Ich werde die Pins am Transistor definitiv umkehren, damit der Emitter mit Masse verbunden wird und die Basis mit der Steuerung von der Platine verbunden wird. Liege ich richtig, dass die Kollektorverbindung korrekt ist? Vielen Dank auch für die Hinweise zum Strom für das Magnetventil - ich werde die spezifischen Komponenten weiter untersuchen, um eine Beschädigung der Platine zu vermeiden.
Ich würde mich sehr über Feedback zu dem Schaltplan freuen, den ich dem Beitrag hinzugefügt habe!
Verwendung eines N-Mosfet: Sie MÜSSEN einen Widerstand in Reihe zwischen dem Gate und dem Arduino-Ausgang hinzufügen. Der Wert muss mindestens 140 Ohm betragen. 1K ist in Ordnung.
@Fredled danke - ich glaube nicht, dass es ein N-Mosfet-Transistor ist, ich denke, es ist ein NPN-Darlington-Transistor: adafruit.com/product/976 | cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TIP120.pdf Ändert das, wie ich damit umgehen muss?
Ja, das ändert sich natürlich. Analysieren Sie anhand ihrer Datenblätter, wie diese Dinge funktionieren. Wenn es sich um einen Darlington handelt, müssen Sie das interne Diagramm oder zumindest die beiden Transistoren, aus denen es besteht, idealerweise zusammen im selben Kreis zeigen, um zu zeigen, dass es sich um eine einzelne Komponente handelt. Das vollständige Diagramm mit Widerständen und der Diode kann auch nützlich sein, wenn Sie nicht zu faul sind, sie hinzuzufügen.
@Fredled wäre eine nützliche Ergänzung zur Antwort, wenn Sie das "Muss" erklären könnten.

Kommentar zum Schaltplan:

  1. Zeichne woher die 5V, 12V und ggf. 3,3V kommen. Der Arduino ist eine Komponente wie jede andere, kein Netzteil. Sie müssen also woanders herkommen. Sie können einfach ein Dreieck mit der genannten Spannung zeichnen. Aber es sollte nicht so aussehen, als käme es vom Arduino.
  2. Dasselbe mit GND. GND sollte eine gemeinsame Verbindung mit allen Komponenten sein, die eine GND-Verbindung benötigen. (außer Sonderfällen). Um das Zeichnen zu vereinfachen, können Sie ein nach unten gerichtetes Dreieck zeichnen, anstatt alle GND-Pins miteinander zu verbinden. In diesem Fall fügen zwei parallele Leitungen, die zu zwei separaten GND-Pins auf dem Arduino führen, keine nützlichen Informationen hinzu, obwohl sie technisch korrekt sind. Auch hier sollte es nicht so aussehen, als wäre der Arduino die Erdungsreferenz.
  3. Zeichnen Sie keine Dreiecke, um die Richtung des Stroms oder Signals auf den Leiterbahnen anzuzeigen. Sie können als Dioden missinterpretiert werden. Zeichnen Sie sie auf die Seite der Spur.

HTH.

Ich denke, in diesem Fall gibt es eine 12-Volt-Versorgung (nicht gezeigt), die den Arduino speist, dann ist der Arduino die Quelle sowohl der 12-V- als auch der 5-V-Versorgung. Der Arduino ist ein Modul, das Spannungsregler und andere Dinge enthält, nicht nur einen IC. Die Kreise mit Pfeilen (was ich als aktuelle Quellen ansehe) verwirren mich ernsthaft.
Wenn 5V vom Arduino kommen, natürlich. Verwirrender ist Vin. Es sollte einen Hinweis geben, dass die Quelle von irgendwo außerhalb des Schaltplans stammt. Die Quelle selbst kann weggelassen und durch ein kleines Dreieck ersetzt werden, das einen Eingang zur Schaltung anzeigt. Gleiches sollte für den Boden gelten.
@Fredled Danke für deine Hilfe! Bei meiner zweiten Version (siehe Bearbeiten von OP) habe ich alle Dreiecke weggelassen, die die aktuelle Richtung anzeigen. Ich würde gerne weitere Gedanken hören!
@DanielL L Jetzt hast du die GND des Arduino vergessen. ;) (füge ein weiteres Dreieck nach unten hinzu). 2/ Vermeiden Sie Zickzackbewegungen. Siehe Massedreieck unter Q1. Sie können Q1 auch drehen, um die Basis mit R1 in Einklang zu bringen. Aber das ist schon gut,
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