螺線(xiàn)管是許多過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中非常常用的執(zhí)行器。螺線(xiàn)管的種類(lèi)很多，例如，有用于打開(kāi)或關(guān)閉水或氣管道的電磁閥，還有用于產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的螺線(xiàn)管柱塞。我們大多數(shù)人都會(huì)遇到的一種非常常見(jiàn)的螺線(xiàn)管應(yīng)用是叮咚門(mén)鈴。門(mén)鈴內(nèi)部有一個(gè)柱塞式電磁線(xiàn)圈，當(dāng)由交流電源通電時(shí)，它會(huì)上下移動(dòng)一根小桿。該桿將撞擊放置在螺線(xiàn)管兩側(cè)的金屬板，以產(chǎn)生舒緩的叮咚聲。它還用作車(chē)輛的啟動(dòng)器或 RO 和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中的閥門(mén)。

　　電磁閥如何工作？

　　螺線(xiàn)管是 將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。它有一個(gè)纏繞在導(dǎo)電材料上的線(xiàn)圈，這種裝置就像一個(gè)電磁鐵。與天然磁鐵相比，電磁鐵的優(yōu)勢(shì)在于它可以在需要時(shí)通過(guò)給線(xiàn)圈通電來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉。因此，當(dāng)線(xiàn)圈通電時(shí)，根據(jù)法拉第定律，載流導(dǎo)體周?chē)幸粋€(gè)磁場(chǎng)，因?yàn)閷?dǎo)體是一個(gè)線(xiàn)圈，所以磁場(chǎng)強(qiáng)度足以使材料磁化并產(chǎn)生線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)。

　　工作原理類(lèi)似于繼電器，它內(nèi)部有一個(gè)線(xiàn)圈，當(dāng)通電時(shí)，它會(huì)拉動(dòng)其中的導(dǎo)電材料（活塞），從而允許液體流動(dòng)。斷電時(shí)，它會(huì)使用彈簧將活塞推回先前的位置，并再次阻止液體流動(dòng)。

　　在這個(gè)過(guò)程中，線(xiàn)圈會(huì)消耗大量電流，也會(huì)產(chǎn)生磁滯問(wèn)題，因此無(wú)法直接通過(guò)邏輯電路驅(qū)動(dòng)電磁線(xiàn)圈。在這里，我們使用的是 12V 電磁閥，通常用于控制液體的流動(dòng)。螺線(xiàn)管在通電時(shí)會(huì)吸收 700mA 的連續(xù)電流和接近 1.2A 的峰值，因此我們?cè)跒檫@種特殊的電磁閥設(shè)計(jì)螺線(xiàn)管驅(qū)動(dòng)電路時(shí)必須考慮這些因素。

　　所需組件

　　Arduino UNO

　　電磁閥

　　IRF540 MOSFET

　　按鈕 – 2 個(gè)

　　電阻器（10k、100k）

　　二極管 – 1N4007

　　面包板

　　連接電線(xiàn)

　　電路原理圖

　　Arduino控制電磁閥的電路圖如下：

編程代碼說(shuō)明

最后給出了Arduino電磁閥的完整代碼。在這里，我們正在解釋完整的程序以了解項(xiàng)目的工作

首先，我們將數(shù)字引腳 9 定義為螺線(xiàn)管的輸出，將數(shù)字引腳 2 和 3 定義為按鈕的輸入引腳。

?

無(wú)效設(shè)置（）{ 
     pinMode（9，輸出）；
     pinMode（2，輸入）；
     pinMode（3，輸入）；
}

?

現(xiàn)在在無(wú)效循環(huán)中，根據(jù)數(shù)字引腳 2 和 3 的狀態(tài)打開(kāi)或關(guān)閉螺線(xiàn)管，其中連接了兩個(gè)按鈕來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉螺線(xiàn)管。

?

無(wú)效循環(huán)（）{ 
if（digitalRead（2）==HIGH）
{ 
     digitalWrite（9，HIGH）；
     延遲（1000）；
} 
else if(digitalRead(3)==HIGH) 
{ 
     digitalWrite(9,LOW); 
     延遲（1000）；
} 
}

?

　　從 Arduino 控制電磁閥

　　將完整代碼上傳到 Arduino 后，您將能夠借助兩個(gè)按鈕打開(kāi)和關(guān)閉螺線(xiàn)管。用于指示目的的 LED 還與螺線(xiàn)管相連。本教程末尾提供了完整的工作視頻。

　　當(dāng)按下按鈕 1 時(shí)，Arduino 向 MOSFET IRF540 的柵極端子發(fā)送一個(gè)高邏輯，連接在 Arduino 的第 9個(gè)引腳上。由于 IRF540 是 N 溝道 MOSFET，因此當(dāng)其柵極端子變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，它允許電流從漏極流向源極并打開(kāi)螺線(xiàn)管。

　　同樣，當(dāng)我們按下按鈕 2 時(shí)，Arduino 會(huì)向 MOSFET IRF540 的柵極端子發(fā)送一個(gè) LOW 邏輯，從而使螺線(xiàn)管關(guān)閉。

無(wú)效設(shè)置（）{

pinMode（9，輸出）；

pinMode（2，輸入）；

pinMode（3，輸入）；

}

void loop() {

if(digitalRead(2)==HIGH)

{

digitalWrite(9,HIGH);

延遲（1000）；

}

else if(digitalRead(3)==HIGH)

{

digitalWrite(9,LOW);

延遲（1000）；

}

}

?