ระบบควบคุมวงจรไฟฟ้า 4 channel ด้วย internet of thing พร้อมตรวจจับการเปิดปิดของสวิตย์ไฟฟ้า
บทความนี้เป็นบันทึกงานเก่าที่เคยได้ทำเอาไว้ซึ่งผู้เขียนอยากนำมาเผยแพร่ เพื่อบอกเล่าประสบการณ์ที่ได้ทำและพบเจอ ทั้งปัญหาและแนวคิดที่สามารถทำได้ เพื่อที่อย่างน้อยผู้ที่สนใจอยากนำไปต่อยอด พัฒนาเพิ่มเติมก็สามารถนำไปทำต่อได้ซึ่งระบบไม่ได้ซับซ้อนแต่ต้องพัฒนาให้ตรงต่อความต้องการ หากผู้ที่สนติดปัญหาอยากสอบถาม ก็สามารถทักทายกันเข้ามาได้ครับ
ฝากกดโฆษณา Google Ads สัก click เพื่อเป็นกำลังใจแก่ผู้เขียนด้วยนะครับ
ระบบควบคุมวงจรไฟฟ้า หลายๆคนคงจะคุ้นเคยกันดีอยู่แล้ว ซึ่งใช้วิธีในการนำ Relay มาควบคุมการต่อวงจรไฟฟ้าให้ครบวงจร แต่ผู้เขียนคิดว่าการมีเพียงการควบคุมวงจรแค่ Relay อาจจะยังไม่เพียงพอต่อการนำไปใช้งานจริงที่จะต้องใช้ในระบบไฟฟ้าที่ต้องการกระแสที่สูงอย่างเช่น Motor ปั้มน้ำที่จำเป็นต้องใช้กระแสสูง ผู้เขียนจึงได้ออกแบบวงจรเพิ่มเติมโดยใช้ Magnetic Contactor และ Overload เข้ามาช่วยในเรื่องนี้ พร้อมทั้งผู้เขียนเคยได้รับการสอบถามเข้ามาว่า จะทำอย่างไรให้สามารถรู้ได้ว่า Switch ไฟเปิดหรือปิด จึงเป็นที่มาของโครงการนี้
เริ่มจากวงจรควบคุมไฟฟ้าด้วย Magnetic Contactor กันก่อนซึ่งผู้เขียนเคยได้ทำการบันทึกและอธิบายเอาไว้ตามวิดีโอด้านล่าง ทั้งอธิบายวงจร และ การทดสอบ
วิดีโอ - อธิบายวงจร magnetic contactor
วิดีโอ - ทดสอบวงจร magnetic contactor
จากที่ได้กล่าวไปตอนต้นวงจรควบคุม Relay เป็นวงจรที่คุ้นเคยกันอยู่แล้วผู้เขียนไม่นำมาพูดถึงในบทความนี้ ก็มาตอบคำถามที่เคยมีคนถามกันเข้ามาว่า จะรู้ได้อย่างไรว่า Switch เปิด หรือ ปิดอยู่ ซึ่งวิธีที่จะรู้ได้นั้นเราต้องนำ Sensor มาตรวจจับโดยใช้ Logic ทางไฟฟ้า 5VDC และ 0V เข้ามาช่วยนั้นเอง แต่ไฟบ้านหรือ 220VAC เป็นคนละระบบกันจะทำให้เป็น 5VDC ได้อย่างไรกัน
คำตอบนั้นก็คือ เราสามารถที่จะนำมาแปลงได้อย่างง่ายโดยวงจร Transformerless ถ้าใครที่เรียนเรื่องวงจรไฟฟ้ามาคงจะทราบกันดีกว่า จะแปลงไฟ AC to DC นั้นจะต้องผ่านวงจร Rectifier ซึ่งปัจจุบันมีวงจร Switching Power Supply ให้เลือกใช้มากมายในราคาต่างๆ แต่จะเลือกใช้ให้เหมาะกับปัญหาของเรานั้นก็ยากพอสมควร จึงจะต้องออกแบบขึ้นมาเอง
Tranformerless ชื่อได้บอกอยู่แล้วว่าไม่มีหม้อแปลง ในสมัยที่วงจร Switching ยังไม่ราคาถูกนั้นก็ยังต้องใช้หม้อแปลงในการทำ Step Down เพื่อลดแรงดันลงก่อนที่จะแปลงไฟฟ้า AC ไปเป็น DC นั้นเอง อย่างไรก็ตามเรามาดูวงจร Tranformerless กันดีกว่า
จะเห็นว่าจากวงจร Transformerless ด้านบน Input เป็นไฟ 220VAC ที่ผ่านวงจร Rectifier แล้วมาผ่าน Zener Diode เพื่อ Drop แรงดันลงตามสเปคของ zener diode ที่ใช้งานกัน อย่างที่ได้กล่าวไว้ก็จะใช้ zener diode 5V มาต่อแทน 15V ตามในรูปภาพนั้นเอง
คราวนี้เราก็เอา 5V ที่ได้มาเข้า OPTP - Transistor เพื่อทำ isolate แยกแรงดันออกจากกัน เท่านี้เราก็จะได้ LOGIC ทางไฟฟ้า 5 - 0 V แล้วโดยที่ตรวจสอบจากการเปิดปิดของสวิตย์ไฟฟ้านั้นเอง
Diagram ด้านล่างก็จะเป็นการออกแบบวงจรทั้งหมดที่ได้ทำไว้ในโครงการนี้ พร้อมทั้ง วิดีโออธิบายการทดสอบของระบบทั้งหมดที่ได้ทำเอาไว้ในโครงการนี้ครับ
