Cos’è un’elettrovalvola e come funziona?
Un’elettrovalvola è un dispositivo elettromagnetico che consente di controllare e automatizzare il flusso dei fluidi. Il suo funzionamento è basato sull’elettromagnetismo. Quando scorre una corrente elettrica, attiva il suo elettromagnete, generando un campo magnetico che attrae uno stelo situato all’interno di una molla. Questo spostamento comprime la molla, determinando l’apertura o la chiusura della valvola, consentendo così la regolazione precisa del passaggio o del bloccaggio del fluido a seconda delle esigenze.
Le elettrovalvole generalmente non incorporano circuiti integrati e si affidano a un microcontrollore, come Arduino o Raspberry Pi, per un controllo preciso, consentendo un’integrazione efficace in progetti automatizzati.
Utilizzo delle elettrovalvole negli impianti di irrigazione automatica con Arduino
L’integrazione delle elettrovalvole con Arduino apre le porte a una varietà di progetti che richiedono un controllo preciso del flusso del fluido. Uno degli utilizzi più comuni, soprattutto per chi è nuovo al mondo Arduino, è l’implementazione in sistemi di irrigazione automatica.
Immagina la possibilità di realizzare un efficiente sistema di irrigazione automatica nel tuo giardino o nel tuo ambiente scolastico. In questo scenario il controllo dell’elettrovalvola spetta ad Arduino che, in base alle informazioni sull’umidità del terreno fornite da uno specifico sensore, attiva l’elettrovalvola in modo intelligente per irrigare le piante secondo le reali esigenze della coltura.
Questo esempio illustra come la combinazione di Arduino e un’elettrovalvola possa essere essenziale per progetti che cercano di ottimizzare i processi automatizzando e rispondendo a dati ambientali specifici.
Come controllare un’elettrovalvola con Arduino
L’Arduino controllerà l’attivazione e la disattivazione dell’elettrovalvola, mentre la sua alimentazione sarà fornita tramite una fonte esterna a 12 V, gestita da un transistor.
In termini semplici, un transistor, un dispositivo a semiconduttore, svolge funzioni di amplificazione e regolazione del segnale elettrico. La sua struttura comprende tre strati di materiale semiconduttore: emettitore, base e collettore. Il suo funzionamento prevede il controllo della corrente tra l’emettitore e il collettore utilizzando una corrente applicata alla base, in questo caso proveniente da Arduino.
Materiali
Per controllare un’elettrovalvola con un microcontrollore Arduino, avremo bisogno del seguente materiale:
1 elettrovalvola 12 V, 1 Arduino, 1 transistor TIP102 NPN, 1 diodo 1N4001, 1 resistenza 1000 ohm, 1 sorgente 12 volt, 1 batteria 9 volt (opzionale), cavi.
Collegamenti fisici:
Posiziona un transistor NPN TIP102 su una breadboard. La base del transistor sarà il terminale che si trova all’estrema sinistra. Il collettore sarà il terminale al centro e l’emettitore sarà il terminale a destra.
Posiziona una resistenza da 1000 ohm alla base del transistor. Collega la base del transistor al PIN 7 di Arduino aggiungendo tra loro una resistenza da 1000 ohm. Collegare l’emettitore alla linea di terra della breadboard. Collega la linea di terra della breadboard al pin GND di Arduino.
Prima di collegare il solenoide all’impianto è necessario proteggere il circuito contro la forza elettromotrice inversa che verrà prodotta disattivando il solenoide. Per fare ciò, collegare un filo rosso a uno dei terminali del solenoide e un filo nero all’altro terminale. Praticare un taglio al centro di entrambi i fili e procedere a saldare un diodo 1N4001, avendo cura di orientare la fascia del diodo verso il lato del filo rosso.
Successivamente, collega il filo rosso al polo positivo di una sorgente da 12 V. Collega il filo nero al collettore del transistor (terminale centrale). Il polo negativo dell’alimentatore, collegarlo alla linea di terra della breadboard.
Il codice
int valve=7;
void setup() {
pinMode(valve, OUTPUT);
digitalWrite(valve, LOW);
delay(3000);
}
void loop() {
digitalWrite(valve, HIGH);
delay(10000);
digitalWrite(valve, LOW);
delay(5000);
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