树莓派2-CH TRIAC HAT扩展板使用教程

基础说明

本模块提供树莓派和Jetson Nano程序
警告: 由于使用的是低压控制高压,且电路是出于漏露的,不要在带高压时触碰板子元器件,且需要保证绝缘!
在工作过程中,输出功率越大产生的热量越大,理论上可控硅达到125度会夹断输出保护可控硅,考虑到整个系统实际建议控制到80度以内,且需要做到良好的散热。

特点

  • 交流控制电压: 100~600V
  • 最大输出电流: 20A
  • 外形尺寸:65 × 56.5(mm)
  • 工作电压:3.3V/5V
  • 通信接口:UART/I2C
  • 控制器:STM32F030
  • UART通信速率:1200 ~ 921600bps
  • I2C通信速率:≤1Mbps

接口说明

功能引脚描述
VCC3.3V/5V电源
GND电压地
RX/SCLUART数据输出/I2C时钟
TX/SDAUART数据输入/I2C数据

黄色跳冒用途

双向可控硅模块控制管脚选择跳线。当连接对应的跳线帽时,即可使用不同的接口连接模块,切换接口时需要同时切换旁边拨码开关。

连接通信协议
AI2C
BUART

通信协议

UART

0x570x68寄存器地址参数H参数L校验位

I2C

I2C器件地址寄存器地址参数H参数L

寄存器

0x01: Mode 设置模式

  1. 1:调压模式。根据对应的导通角来输出对应的电压。
  2. 0:开关模式。只有开和关两种状态。

0x02: Channel enable 通道使能

  1. 3:使能两个通道
  2. 2:使能通道2,禁用通道1
  3. 1:使能通道1,禁用通道2
  4. 0:禁用两个通道

0x03:Channel _1 Angle 通道1导通角

  1. 0179

0x04:Channel _2 Angle 通道2导通角

  1. 0179

0x05:设置电网频率

  1. 0x32 50Hz
  2. 0x3C 60Hz

0x06: 复位

  1. 065536:等待n毫秒复位

0x07:设置波特滤(倍率*100)

  1. 12~9216
  2. 短路RX/SCLTX/SDA 可重置波特率为115200

树莓派使用

注意事项

  • 注意高压危险



 

  • 背面带有部分露锡

使用前请使用尼龙柱支撑模块高度,防止与树莓派或者其他导电材料接触。请勿使用手去触摸。

  • 连接参考图


安装库

  • 安装BCM2835, 打开树莓派终端,并运行以下指令
  1. wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.60.tar.gz
  2. tar zxvf bcm2835-1.60.tar.gz
  3. cd bcm2835-1.60/
  4. sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install
  5. # 更多的可以参考官网:http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
  • 安装wiringPi
  1. sudo apt-get install wiringpi
  2. #对于树莓派2019年5月之后的系统(早于之前的可不用执行),可能需要进行升级:
  3. wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
  4. sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
  5. gpio -v
  6. # 运行gpio -v会出现2.52版本,如果没有出现说明安装出错
  • 安装Python函数库
  1. # python2
  2. sudo apt-get update
  3. sudo apt-get install python-pip
  4. sudo pip install RPi.GPIO
  5. sudo apt-get install python-smbus
  6. sudo apt-get install python-serial
  7. # python3
  8. sudo apt-get update
  9. sudo apt-get install python3-pip
  10. sudo pip3 install RPi.GPIO
  11. sudo apt-get install python3-smbus
  12. sudo apt-get install python3-serial

测试例程

终端执行如下命令,下载示例程序,解压到指定目录

  1. sudo apt-get install p7zip
  2. wget http://www.waveshare.net/w/upload/e/ef/2-CH_SCR_HAT_code.7z
  3. 7zr x 2-CH_SCR_HAT_code.7z -r -o./2-CH_SCR_HAT_code
  4. sudo chmod 777 -R 2-CH_SCR_HAT_code
  5. cd 2-CH_SCR_HAT_code/RaspberryPi/

C程序

进入 Linux 终端,在终端执行以下命令:

  1. cd c
  2. make clean
  3. make
  4. sudo ./main
  5. #如果需要修改接口协议,在SCR_Drive.h中修改Data_Interface即可,修改完毕需要执行

预期结果:在没有输入连接电网时,无任何反应,连接输入电网时,在输出端口使用万用表或者连接白炽灯可以看到电压由小慢慢变大,再慢慢变小
注意: 使用UART协议时,仅支持WIRINGPI和DEV_LIB
使用I2C协议时,支持WIRINGPI,DEV_LIB和USE_BCM2835_LIB

python程序

进入 Linux 终端,在终端执行以下命令:

  1. cd python
  2. cd examples
  3. sudo python main.py
  4. #如果需要修改接口协议,在main.py中修改data_mode 等于1或者0
  5. #data_mode = 1为UART
  6. #data_mode = 0为I2C

预期结果:在没有输入连接电网时,无任何反应,连接输入电网时,在输出端口使用万用表或者连接白炽灯可以看到电压由小慢慢变大,再慢慢变小

网页控制

本例程的网页控制是基于 python Web 框架来控制继电器的。
进入 Linux 终端,在终端执行以下命令:

  1. sudo apt-get install python-bottle
  2. cd Web_python
  3. sudo python main.py

在浏览器(支持大多数PC或者手机浏览器,可能部分浏览器不兼容,建议使用谷歌浏览器)地址栏内输入树莓派 ip 地址,端口号 8080

Jetson nano使用

安装库

  1. sudo apt-get update
  2. sudo apt-get install python3-pip
  3. sudo pip3 install Jetson.GPIO
  4. sudo groupadd -f -r gpio
  5. sudo usermod -a -G gpio your_user_name
  6. sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/etc/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/
  7. sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

测试例程

下载程序并进入指定目录

  1. sudo apt-get install p7zip
  2. wget http://www.waveshare.net/w/upload/e/ef/2-CH_SCR_HAT_code.7z
  3. 7zr x 2-CH_SCR_HAT_code.7z -r -o./2-CH_SCR_HAT_code
  4. sudo chmod 777 -R 2-CH_SCR_HAT_code
  5. cd 2-CH_SCR_HAT_code/RaspberryPi/

C程序

进入 Linux 终端,在终端执行以下命令:

  1. cd c
  2. make clean
  3. make
  4. sudo ./main
  5. #如果需要修改接口协议,在SCR_Drive.h中修改Data_Interface即可,修改完毕需要执行

预期结果:在没有输入连接电网时,无任何反应,连接输入电网时,在输出端口使用万用表或者连接白炽灯可以看到电压由小慢慢变大,再慢慢变小
注意: C语言库仅支持DEV_LIB

python程序

进入 Linux 终端,在终端执行以下命令:

  1. cd python
  2. cd examples
  3. sudo python main.py
  4. #如果需要修改接口协议,在main.py中修改data_mode 等于1或者0
  5. #data_mode = 1为UART
  6. #data_mode = 0为I2C

预期结果:在没有输入连接电网时,无任何反应,连接输入电网时,在输出端口使用万用表或者连接白炽灯可以看到电压由小慢慢变大,再慢慢变小,按Ctrl+C键可以停止程序的运行

带载能力测试

输出功率带风扇不带风扇
1800W75℃105℃
1000W50℃75℃
600W35℃50℃

可控硅温度长时间高于50度会导致可控硅损坏,如果高于125度可控硅会强制进入保护状态切断输出,注意控制温度,驱动高功率时建议使用风扇或者更大的散热器来降温。
警告:请勿短路输出,短路输出可能会导致可控硅炸裂。