کار با رله و سوئیچ های مختلف در پروتئوس (آموزش کامل)

در این آموزش نحوه استفاده از سوئیچ ها و رله ها در نرم افزار شبیه سازی پروتئوس را یاد خواهیم گرفت.

قسمت قبلی: شروع کار با پروتئوس (شبیه سازی پروژه ساده)

عملکرد یک سوئیچ

سوئیچ قطعه ای است که برای ایجاد یا شکستن یک مسیر در مدار استفاده می شود. انواع مختلفی از سوئیچ ها وجود دارد که میتوانید از آنها استفاده کنید.

• به صورت دستی توسط ورودی مکانیکی
• به صورت الکتریکی توسط یک سیگنال کنترل
• ترکیب اجزای الکتریکی و مکانیکی

انواع سوئیچ های موجود در پروتئوس

Proteus سوئیچ های مختلف با کاربرد های متنوع را ارائه یدهد. هر نوع سوئیچ کاربرد خاص خود را دارد.

سوئیچ ها را می توان در نرم افزار پروتئوس در دسته کتابخانه “Switches and Relays” یافت. به یاد داشته باشید که اجزای «ACTIVE» را انتخاب کنید تا بتوانید شبیه سازی زمان واقعی آن ها را مشاهده کنید.

مرحله 1: حالت Component را انتخاب کنید.

مرحله 2: برای انتخاب دسته سوئیچ ها از کتابخانه، روی P کلیک کنید

مرحله 3: دسته ها را به پایین اسکرول کنید تا «Switches and Relays» را پیدا کنید. این دسته را انتخاب کنید و سوئیچ های موجود در نتیجه را مشاهده خواهید کرد.

مرحله 4: برای یافتن قطعه مورد نیاز بر اساس مدار، اسکرول کنید.

مرحله 5: به خاطر داشته باشید که اجزای دارای ویژگی ACTIVE را در ستون کتابخانه نتایج جستجو برای شبیه سازی تعاملی انتخاب کنید.

کلیک کردن روی هر نتیجه باعث میشود پیش نمایش آن در مدار نشان داده شود.

از نظر رتبه بندی توان، اساساً کلیدها را می توان به عنوان کلیدهای سیگنال و کلید های قدرت طبقه بندی کرد. کلید های سیگنال برای دادن ورودی به واحد کنترل به طور کلی تا 24 ولت DC با جریان حدود 10 میلی آمپر و کلیدهای قدرت برای کنترل وضعیت بار به طور کلی از 115 تا 230 ولت AC و… بسته به نیاز بار با جریان از 100 میلی آمپر تا چندین آمپر استفاده می شود.

مدار سوئیچ کنترل وسایل خانه پروتئوس

با توجه به مقاله سوئیچ الکتریکی اکنون میدانیم:

• SPST: کلیدهای تک قطبی هستند.
• SPDT: سوئیچ های دو طرفه تک قطبی هستند.
• DPST: سوئیچ های دو قطبی یک طرفه هستند.

مدار شبیه سازی نشان داده شده در اینجا از منبع DC برای تغذیه لامپ ها استفاده می کند. با این حال، همان مدار برای سایر منابع ولتاژ (منبع جریان متناوب) قابل استفاده است. اگر مبتدی هستید با رعایت نکات ایمنی میتوانید این مدار را روی برد بورد اجرا کنید.

باتری و لامپ را به ترتیب از کتابخانه های «SOURCES» و «Optoelectronics» انتخاب کنید.

قطعات را در مدار قرار دهید و آن ها را مطابق نمودار مدار متصل کنید.

روی قطعه Lamp دوبار کلیک کنید و ولتاژ را روی 9 ولت قرار دهید و روی «OK» کلیک کنید زیرا ما از باتری 9 ولت استفاده می کنیم که به راحتی در دسترس است.

اکنون با کلیک بر روی دکمه Play در پایین سمت چپ، اتصالات و خصوصیات کامپوننت ها و اجرای شبیه سازی را بررسی کنید. DPST را با کلیک بر روی اهرم سوئیچ فعال و غیرفعال کنید. سپس کلید های بار را یک به یک ببندید و مشاهده خواهید کرد که لامپ ها می درخشند.

اتصالات سوئیچ دو طرفه در پروتئوس

این نوع کلیدها عمدتاً برای کنترل روشنایی استفاده می شود. یک سوئیچ SPDT: Single-Pole Double-Throw را به روشی مشابه SPST در مثال بالا انتخاب کنید. مدار را مطابق نمودار وصل کنید.

خاصیت ولتاژ Lamp را به 9 ولت تغییر دهید و شبیه سازی را اجرا کنید. هر یک از کلیدها را برای تغییر وضعیت لامپ بدون توجه به وضعیت کلیدهای دیگر استفاده کنید. لامپ از حالت خود خارج می شود بنابراین گزینه ای برای کنترل نور از طبقات مختلف فراهم می کند.

عملکرد لچ و لحظه ای سوئیچ ها

درست مانند سوئیچ های زنگ درب منزل، سوئیچ های لحظه ای نیز در Proteus موجود هستند. در کاربردهای خانگی از آنها به عنوان کلید زنگ در استفاده می شود، در حالی که در صنایع به عنوان کلیدهای استارت و استاپ در سیم کشی های مختلف صفحه کنترل مانند قفل رله، به عنوان مثال استارت موتور استفاده می شود. این سوئیچ‌ها در کتابخانه «Switches and Relays» با شرح عملکرد لحظه‌ای هستند.

مدار را مطابق نمودار وصل کنید و شبیه سازی را اجرا کنید. سوئیچ را برای کنترل لامپ استفاده کنید.

سوئیچ های چرخشی (روتاری)

تنظیم کننده های سرعت فن و مدارهای تنظیم فرکانس از کلیدهای چرخشی استفاده می کنند.

این مدار عملکرد اصلی کلید چرخشی را نشان می دهد حتی اگر کاربردهای متفاوتی داشته باشد. برای توضیح در مورد موضوعاتی که تاکنون مطرح شده است، مدار را مطابق نمودار وصل کرده و با سوئیچ کار کنید.

دکمه های فشاری در Proteus

کنترل پنل های رابط ماشین انسانی (HMI) بیشتر از این نوع دکمه های فشاری استفاده می کنند. ساعت های دیجیتال، ساعت ها، آلارم ها، اکثر ابزارهای الکترونیکی که رابط انسانی را ارائه می دهند از این سوئیچ ها استفاده می کنند. برای انتخاب این سوئیچ، “Push Button” را در کلمات کلیدی تایپ کنید. همچنین LED نوع Active را برای این مثال انتخاب کنید. مدار را مطابق نمودار وصل کنید و شبیه سازی را اجرا کنید. سوئیچ را برای روشن شدن LED بسته و باز کنید.

سوئیچ کشویی DIP

DIP مخفف Dual In Line Package است. این سوئیچ ها عموماً برای انتخاب حالت عملکرد یک تجهیزات یا انتخاب یک فرآیند یا مدارهای کنترلی استفاده می شوند که قبل از روشن شدن یا حتی گاهی پس از روشن شدن به ورودی های مرجع متغیر نیاز دارند. آنها ممکن است مرتباً کار نکنند، بنابراین طوری طراحی شده اند که در مدار کنترل جاسازی شوند تا فضای کمتری را اشغال کنند.

بسته به نیاز ورودی مرجع، آنها در دو نوع موجود هستند.

• عنصر مشترک
• عناصر مستقل

مدار را مطابق نمودار وصل کنید و شبیه سازی را اجرا کنید.

سوئیچ DIP 1 از نوع عنصر مستقل است. D5، D6 مشترک + Ve و D7، D8 مشترک -V هستند، بنابراین سوئیچ گزینه ای برای اتصال سیگنال های ولتاژ مختلف را ارائه می دهد، در حالی که سوئیچ DIP 2 نوع عنصر مشترک است، بنابراین تمام کاتدهای LED ها به صورت مشترک متصل می شوند.

شبیه سازی رله در پروتئوس

رله یک کلید الکترومغناطیسی/الکترومکانیکی است که توسط یک سیگنال کنترلی تولید شده توسط مدار کنترل یا سیگنالی که توسط انسان داده می شود، کار می کند. معمولاً در مدارهایی استفاده می شود که نیاز به سوئیچینگ خودکار است.

به عنوان مثال ما یک رله 2 پل را انتخاب میکنیم. ولتاژ رله را به 9 تغییر میدهیم.

کلید SW2 باید قبل از شروع شبیه سازی در موقعیت بسته قرار گیرد. مدار را مطابق نمودار مدار وصل کرده و شبیه سازی را اجرا کنید. یک لحظه SW1 را ببندید تا فعال شدن رله را ببندید. رله حتی پس از رها کردن SW1 در حالت ON باقی می ماند. سپس SW2 را به حالت Off باز کنید. این سیستم به طور کلی در مدارهای استارت موتور پمپ استفاده می شود.

صفحه کلید ماتریس در پروتئوس

تعدادی از دکمه های فشاری که در ردیف ها و ستون ها چیده شده اند، یک صفحه کلید ماتریسی را تشکیل می دهند. از یک میکروکنترلر برای درک فشرده شدن دکمه ها استفاده میشود.

سوئیچ غلتک

این سوئیچ های غلتکی ها از نوع دیجیتال چرخشی هستند و خروجی را در فرمت باینری می دهند. آنها را می توان در برنامه هایی استفاده کرد که در آن نقاط تنظیم باید توسط کاربر تنظیم شود مانند زنگ هشدار یا ساعت یا تنظیمات دما و … آنها برای سهولت کار برای کاربر جایگزین دکمه های فشاری میشوند.

برای خواندن خروجی به یک میکروکنترلر نیاز است.

قسمت بعد: شبیه سازی انواع ال ای دی LED در پروتئوس (+ بارگراف)