Соленоиды

Используйте соленоиды TAU-0520T или TAU-0530T для изготовления электрозамков, музыкальных инструментов и даже пушки Гаусса

Видеообзор

Общие сведения

Соленоид — это цилиндрическая обмотка, длина которой значительно превышает ее диаметр. Слово соленоид образовано сочетанием двух слов — «solen» и «eidos», первое из которых переводится как труба, второе — подобный. То есть соленоид — это катушка, по форме напоминающая трубу.

Соленоиды — обычная катушка индуктивности, внутри которой при подаче напряжения возникает магнитное поле. Это поле втягивает в катушку магнитный сердечник, который и совершает механическую работу, например открывает замок или меняет положение клапана.

Подключение и настройка

Соленоид срабатывает при появлении на его обмотки напряжения 12 вольт, поэтому подключайте его к управляющей плате через силовой ключ или реле.

При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

Примеры использования

Рассмотрим несколько примеров работы соленоидов.

В качестве примера будем включать и выключать соленоид раз в секунду, подключенный через силовой ключ к 4 пину.

solenoidTest.ino
void setup()
{
  // настраиваем пин 4 в режим выхода
  pinMode(4, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // подаём на пин 4 «высокий сигнал»
  digitalWrite(4, HIGH);
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // подаём на пин 4 «низкий сигнал»
  digitalWrite(4, LOW);
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
}

Электромеханический ксилофон

Автоматизируем детский музыкальный ксилофон.

Как собрать

В качестве источника звука возьмём детский ксилофон на семь нот. Соленоиды буду играть роль ударной палочки, следовательно понадобится семь соленоидов и семь силовых ключей. Ключи подключим с помощью двух Troyka Pad 1×4 (Troyka-модуль) к управляющей плате Iskra Neo через Troyka Shiled.

Подключим Troyka Pad 1×4 к Troyka Shiled

После этого установим силовые ключи и кнопку на Troyka Pad 1×4 и подключим к ним соленоиды

Подключим 12 В через разъем внешнего питания к плате Iskra Neo.

Принцип работы

Контроллер понимает мелодии в формате рингтонов Nokia RTTTL и конвертирует их в семинотную мелодию.

Исходный код

musicSolenoid.ino
// пины соленоидов
#define SOLENOID_1_PIN      0
#define SOLENOID_2_PIN      1
#define SOLENOID_3_PIN      2
#define SOLENOID_4_PIN      3
#define SOLENOID_5_PIN      4
#define SOLENOID_6_PIN      5
#define SOLENOID_7_PIN      6
 
// пин кнопки
#define BUTTON_PIN          7
 
// массив пинов соленоидов
int solenoids[] =  {SOLENOID_1_PIN, SOLENOID_2_PIN, SOLENOID_3_PIN,
                    SOLENOID_4_PIN, SOLENOID_5_PIN, SOLENOID_6_PIN, SOLENOID_7_PIN};
// мелодия в формате RTTTL
unsigned char melodyRTTTL[] = "Impossible:d=16,o=5,b=100:32d,32d#,32d,32d#,32d,32d#,"
                              "32d,32d#,32d,32d,32d#,32e,32f,32f#,32g,g,8p,g,8p,a#,p,"
                              "c6,p,g,8p,g,8p,f,p,f#,p,g,8p,g,8p,a#,p,c6,p,g,8p,g,8p,"
                              "f,p,f#,p,a#,g,2d,32p,a#,g,2c#,32p,a#,g,2c,p,a#4,c";
 
// вычисление размера массива при компиляции
const int N = sizeof(melodyRTTTL) / sizeof(char);
 
// имя мелодии
char name[12];
// длительность ноты по умолчанию
char duration[8];
// октава по умолчанию
char octave[8];
// темп / скорость в минуту
char bpm[8];
 
char melodyNotes[N];
int melodyNotesInt[N];
 
void setup()
{
  // открываем Serial-порт
  Serial.begin(9600);
  // назначаем пины соленоидов в режиме выхода
  for (int i = 0; i < 7; i++) {
    pinMode(solenoids[i], OUTPUT);
  }
}
 
void loop()
{
  // если нажата кнопка
  if (!digitalRead(BUTTON_PIN)) {
    // парсим мелодию RTTTL
    if (parsingMelody()) {
      // если парсинг мелодии формата RTTTL прошёл успешно
      // выводим имя мелодии
      Serial.println("Parsing is OK");
      Serial.println(name);
      // выводим длительность мелодии по умолчанию
      Serial.println(duration);
      // выводим октаву мелодии по умолчани
      Serial.println(octave);
      // выводим темп мелодии
      Serial.println(bpm);
      // длина массива мелодии нот 
      int len  = strlen(melodyNotes);
//    Serial.println(melodyNotes);
      // преобразуем ноты в числовые значения
      parsingIntNotes();
      // играем музыку соленоидами
      playSolenoids(len);
    } else {
      Serial.println("Error");
    }
  }
}
 
// парсинг мелодии формата RTTTL
bool parsingMelody() {
  int i = 0;
  int j = 0;
  // поиск названия мелодии
  while (melodyRTTTL[i] != ':') {
    name[j++] = melodyRTTTL[i++];
    if(j > 12) {
      return false;
    }
  }
 
  // пропуск «:»
  i++;
  name[j] = '\0';
 
  // поиск длительности ноты
  j = 0;
  while (melodyRTTTL[i] != ',') {
    duration[j++] = melodyRTTTL[i++];
    if(j > 4) {
      return false;
    }
  }
 
  // пропуск «,»
  i++;
  duration[j] = '\0';
 
  // поиск октавы
  j = 0;
  while (melodyRTTTL[i] != ',') {
    octave[j++] = melodyRTTTL[i++];
    if(j > 4) {
      return false;
    }
  }
 
  // пропуск «,»
  i++;
  octave[j] = '\0';
 
  // поиск темпа мелодии
  j = 0;
  while (melodyRTTTL[i] != ':') {
    bpm[j++] = melodyRTTTL[i++];
    if(j > 5) {
      return false;
    }
  }
 
  // пропуск «:»
  i++;
  bpm[j] = '\0';
 
  // запись мелодии нот
  j = 0;
  while (melodyRTTTL[i] != '\0') {
    if (isalpha(melodyRTTTL[i])) {
      melodyNotes[j++] = melodyRTTTL[i++];
    } else {
      i++;
    }
  }
  melodyNotes[j] = '\0';
  return true;
}
 
// функция преобразование буквенных нот мелодии: d, e, f, g, a, b, p
// в числовые значения от 0 до 7
void parsingIntNotes() {
  int i = 0;
  int j = 0;
  while (melodyNotes[i] != '\0') {
    if (melodyNotes[i] == 'c') {
      melodyNotesInt[j++] = 0;
    } else if (melodyNotes[i] == 'd') {
      melodyNotesInt[j++] = 1;
    } else if (melodyNotes[i] == 'e') {
      melodyNotesInt[j++] = 2;
    } else if (melodyNotes[i] == 'f') {
      melodyNotesInt[j++] = 3;
    } else if (melodyNotes[i] == 'g') {
      melodyNotesInt[j++] = 4;
    } else if (melodyNotes[i] == 'a') {
      melodyNotesInt[j++] = 5;
    } else if (melodyNotes[i] == 'b') {
      melodyNotesInt[j++] = 6;
    } else if (melodyNotes[i] == 'p') {
      melodyNotesInt[j++] = 8;
    }
    i++;
  }
}
 
void playSolenoids(int len) {
  for(int i = 0; i < len; i++) {
    int speed = 100;
    Serial.println(melodyNotesInt[i]);
    digitalWrite(solenoids[melodyNotesInt[i]], HIGH);
    delay(speed);
    digitalWrite(solenoids[melodyNotesInt[i]], LOW);
    delay(speed);
  }
}

Характеристики

Соленоид TAU-0520T

  • Рабочее напряжение: 12 В
  • Потребляемый ток: до 300 мА
  • Сопротивление: 21 Ом
  • Ход штока: 10 мм
  • Диаметр штока: 6 мм
  • Габариты: 20×16×13 м
  • Вес: 20 г

Соленоид TAU-0530T

  • Рабочее напряжение: 12 В
  • Потребляемый ток: до 1 А
  • Сопротивление: 8 Ом
  • Ход штока: 10 мм
  • Диаметр штока: 6 мм
  • Габариты: 30×16×13 мм
  • Вес: 32 г

Ресурсы