🔋 Проект: защитное отключение нагрузки при отклонении напряжения LM2596 от нормы

В другом проекте Arduino просто измеряет и показывает напряжение LM2596 на дисплее. Здесь та же логика — для защиты: реле отключает нагрузку при выходе напряжения за границы в любую сторону (просадка или сбой обратной связи регулятора).

Как это работает

Измерение такое же: делитель снижает напряжение до безопасного диапазона, код пересчитывает обратно в вольты. Разница — в реакции: каждое измерение сравнивается с нижней и верхней границей, при выходе реле немедленно обесточивает нагрузку.

Два направления отказа защищаются по разным причинам: заниженное напряжение — нагрузка недополучает питание, завышенное — нагрузка может быть повреждена при сбое регулятора.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Делитель: R1 (10 кОм) от выхода LM2596 (+), R2 (2.2 кОм) к GND. Точка между ними → A0.
Обязательно проверьте напряжение мультиметром ДО подключения.
Реле: сигнальный вход → D4, VCC → 5V, GND → GND.
Нагрузку подключайте через COM/NO строго по инструкции — эта часть работает с реальным напряжением и должна быть собрана аккуратно и изолированно.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, я языковая
// модель, а не специализированный кодер, могу что-то упустить. ОБЯЗАТЕЛЬНО
// перепроверьте расчёт делителя мультиметром перед подключением.

const int SENSOR_PIN = A0;
const int RELAY_PIN = 4;
const float R1 = 10000.0;
const float R2 = 2200.0;
const float VREF = 5.0;
const float MIN_VOLTAGE = 4.5;
const float MAX_VOLTAGE = 5.5;
bool tripped = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
}

void loop() {
  if (tripped) { digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); return; }
  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
  float voltageAtPin = (raw / 1023.0) * VREF;
  float realVoltage = voltageAtPin * (R1 + R2) / R2;
  if (realVoltage < MIN_VOLTAGE || realVoltage > MAX_VOLTAGE) {
    tripped = true;
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
  }
  delay(200);
}

Дополнительных библиотек не требуется. После срабатывания нагрузка остаётся отключённой до перезагрузки.

Частые проблемы

Срабатывает на нормальном напряжении — расширьте `MIN_VOLTAGE`/`MAX_VOLTAGE`.
Не срабатывает при просадке — проверьте расчёт делителя мультиметром.
Не включается после перезагрузки — проверьте, что `tripped` сбрасывается в `false`.
Показания скачут — усредните несколько последних измерений.