Shop Vac Auto Switch (sem necessidade de Arduino): 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Como muitos marceneiros amadores, tenho um aspirador de pó preso à minha serra de mesa e cada vez que quero fazer um corte, tenho que ligá-lo antes de ligar a serra. Isso pode parecer bobo, mas é uma dor no pescoço ligar e desligar o aspirador de loja quantas vezes a mesa viu.

Já existe uma solução para isso: um "interruptor automático Shop vac". Este é um dispositivo onde você conecta sua serra de mesa e seu aspirador de loja. Quando o dispositivo mestre é ligado (a serra de mesa, neste caso), ele permite o fluxo de energia no dispositivo escravo (o vac da loja).

Você perceberá que existem muitos projetos DIY para fazer essa troca automática por conta própria. Você só precisará de um sensor de corrente, um relé e um Arduino. … Espere, usando um arduino para realizar um controle tão simples… não seria como usar uma bazuca para matar uma mosca? Pode ser.

Neste artigo, proponho uma maneira simples, mas eficaz, de construir você mesmo esse mesmo dispositivo, sem a necessidade de um Arduino!

Isenção de responsabilidade: eu não sou um engenheiro eletrônico e com certeza o circuito que projetei pode ser otimizado. Por favor, não hesite em postar um comentário:)

Etapa 1: suprimentos

Você precisará dos seguintes componentes:

• um gabinete com pelo menos 2 plugues de parede fêmeas e um conector macho (eu atualizei um antigo "filtro de energia");
• um módulo sensor de corrente ASC712C;
• um módulo de relé;
• um comparador (usei um MAX903);
• vários resistores: 330Ω, 4,7kΩ, 2 x 1kΩ;
• um potenciômetro (qualquer valor servirá);
• dois capacitores eletrolíticos de 470µF;
• um transistor NPN (o famoso 2N2222 serve);
• uma fonte de alimentação de 5 Vcc (fiz upgrade de um carregador de telefone);
• um pequeno perfboard (você também pode imprimir seu próprio circuito);
• solda, fita isolante, tubulação retrátil, fios etc.

E algumas ferramentas básicas:

• ferro de solda;
• alicate;
• etc.

Etapa 2: preparar o gabinete

Decidi atualizar um "filtro de força" porque o gabinete é do tamanho certo, já tem 4 tomadas, uma entrada e uma chave liga / desliga.

Removai primeiro todos os eletrônicos inúteis de dentro (joguei-os na lixeira "pode ser útil mais tarde").

Deu um pouco de limpeza.

Substituiu o plugue de entrada por um com bitola de fio maior.

Etapa 3: Fiação AC

Primeiro prepare a fonte de alimentação 5VDC, solde um par de fios 18 na entrada do adaptador de parede e proteja as conexões com tubo retrátil ou fita isolante, corte o conector do telefone e descasque a ponta dos fios, marque o positivo.

Certifique-se de que o fio N da entrada do gabinete esteja conectado ao N de ambas as tomadas escravas, tomadas principais e à fonte de alimentação 5 VCC. Certifique-se também de que o fio GND da entrada esteja conectado aos aterramentos de todas as tomadas e à caixa de metal. O fio L da entrada precisa ser dividido em 3 fios: um irá para o sensor de corrente, um para o relé e um para a fonte de alimentação de 5 VCC.

Um fio precisa sair do L da tomada master, mais tarde iremos conectá-lo ao sensor de corrente

E um fio precisa sair do L da tomada escrava, ele será conectado ao relé.

Usei a chave basculante existente para adicionar um recurso: substituição manual. Isso me permitirá ligar a saída escrava manualmente sempre que eu precisar. Ele é conectado em paralelo com o relé.

Etapa 4: a teoria

De acordo com a ficha técnica, o sensor de corrente ACS712C produz 100mV / A tendo VCC / 2 representando 0A.

Como estamos trabalhando com corrente alternada (CA) e o VCC deve ser de 5 V, o sensor nos dará uma tensão de onda senoidal de 60 Hz centrada em 2,5 V com uma amplitude proporcional à corrente puxada pelo aparelho mestre.

Para converter esse sinal em ação, precisamos de algumas etapas:

1. compare a tensão com uma referência, para isso usaremos o comparador MAX901 e a referência será dada por um divisor de tensão variável (um potenciômetro). A saída do comparador será 0 V quando nenhuma corrente for detectada e uma onda quadrada de 5 V 60 Hz caso contrário;
2. converter a onda quadrada em uma curva quase linear usando um filtro RC de primeira ordem;
3. suavizar ainda mais a "curva quase linear" com um filtro RC de segunda ordem;
4. negue o sinal com um transistor NPN (função NOT) porque o módulo de relé está ativo quando sua entrada é baixa (0V).

Eu defini valores de RC bastante altos intencionalmente porque eles vão realizar o efeito desejado: um atraso. Nesta situação, o relé é ativado um pouco mais de um segundo depois que uma corrente é detectada e ele desativa a mesma quantidade de tempo depois que nenhuma corrente é detectada.

Pense em quando você liga uma máquina potente como uma serra de mesa, durante o tempo em que a lâmina aumenta a velocidade, ela consome toda a potência. É melhor esperar que a velocidade da lâmina estabilize e o consumo diminua antes de ligar um segundo motor pesado como o aspirador de pó, dessa forma você reduz a chance de sobrecarregar o circuito CA.

E, quando desligarmos a serra de mesa, é preferível que o aspirador de loja trabalhe um pouco mais para sugar todo o pó que sobra.

Etapa 5: construir o circuito

Você pode testar o circuito em uma placa de ensaio, se desejar.

Soldar os componentes não deve representar um grande desafio.

Conecte tudo junto, a placa, o sensor e o relé e ligue-o. É importante definir o valor de referência / limite correto para o comparador girando o potenciômetro até o momento em que o relé é desligado (certifique-se de que nenhum aparelho esteja conectado à tomada principal). Dessa forma, você "informa ao comparador" quando ele pode "considerar" que nenhuma corrente está sendo consumida.

Faça um teste: conecte um aparelho na tomada master (uma furadeira manual, por exemplo) e outro na tomada escrava (uma luminária de mesa com o interruptor ligado, por exemplo). Execute o dispositivo mestre, um segundo depois que o dispositivo escravo deve ser ligado.

Se não estiver funcionando como esperado, você pode tentar solucionar o problema com um voltímetro. Suposição: você está alimentando o circuito com 5 VCC.

Teste	Expectativa
	quando o mestre está desligado	quando o mestre está ligado
Tensão entre o "IN -" (referência / limite) e o "IN +" (saída do sensor de corrente) do comparador	0,00V	> 0,00VAC (voltímetro no modo AC)
Tensão entre GND e a saída do comparador	0,00V	2,50 VCC (voltímetro no modo CC)
Tensão entre a saída do filtro RC de primeira ordem e GND	0,00V	> 0,00VCC
Tensão entre a saída do filtro RC de segunda ordem e GND	0,00V	> 0,00VCC
Tensão entre a entrada do módulo de relé e GND	5,00 VCC	0,00V

Etapa 6: isole e feche

Isole todas as partes com fita isolante ou tubo retrátil e teste se ainda funciona como projetado;)

Coloque-o na caixa e feche-o.

Você pode rotular o painel frontal.

Teste mais uma vez. Você terminou!

Etapa 7: Conclusão

Este projeto foi divertido e educativo, é um ótimo complemento para a minha lojinha, gostei muito.

Com certeza este projeto de circuito pode ser aprimorado, se você tiver uma idéia de como, por favor me diga na seção de comentários abaixo:)

Obrigado por ler.