Arduino + modulo relè e rock & roll: miscelazione AC / DC

Dopo il nostro tutorial di programmazione e primi passi in Arduino, questa volta ti portiamo una guida pratica con cui lavorare Arduino e modulo relè, ovvero di poter controllare, tramite la circuiteria Arduino in corrente continua a bassa tensione, un sistema in corrente alternata a maggiore tensione. Cioè, ciò che sembrava impossibile con una semplice scheda Arduino, come il controllo di carichi 220v, ora è possibile con il modulo relè.

In questo modo te lo permetterà controllare gli apparecchi collegati alla rete. E per non essere troppo restrittivo in termini di pratiche, cercherò di spiegarlo in un modo che possa essere applicato a qualsiasi tipo di progetto a cui puoi pensare o modificato in modo semplice per fare ciò che vuoi veramente, poiché ci sono molti progetti su Internet molto specifici che utilizzano una scheda Arduino e un modulo relè ...

Il relè:

Spieghiamo tutto quello che c'è da sapere sui relè.

Cos'è un relè?

In francese relais significa staffetta, e ciò dà un'indicazione di ciò che fa effettivamente una staffetta. È fondamentalmente un dispositivo elettromagnetico che funziona come un file interruttore controllato da un ruscello. Tramite un meccanismo con una bobina e un elettromagnete, uno o più contatti possono essere attivati ​​per aprire o chiudere un circuito elettrico indipendente, poiché questo circuito funziona con una tensione e un tipo di corrente diverso da quello che lo controlla (al suo in uscita gestisce un circuito di potenza superiore a quella in ingresso).

Era inventato da Joseph Henry nel 1835 (sebbene sia attribuito anche a Edward Davy in quello stesso anno) e da allora si è evoluto e ha cambiato dimensioni ai relè moderni che abbiamo ora. Inizialmente era utilizzato per le macchine telegrafiche, controllando così un segnale di corrente più alto da un segnale più debole ricevuto in ingresso. A poco a poco le applicazioni stavano aumentando e sono attualmente utilizzate per una moltitudine di casi.

Quali tipi ci sono?

Se guardiamo all'interno di un relè e analizziamo il suo funzionamento, vediamo che la piccola corrente di controllo in ingresso è quella che aziona l'elettromagnete con quell'avvolgimento di rame e sposta l'interruttore o interruttore che apre o chiude il circuito di potenza superiore che ne controllerà l'uscita. Tutto questo è isolato per mezzo di una protezione isolante per evitare incidenti, ma a prescindere da questo, mi interessa qualcos'altro e sono le tipologie che esistono a seconda del loro funzionamento.

I tipi di relè che abbiamo può essere visto da diversi punti. Da un lato, dobbiamo concentrarci sul suo meccanismo di apertura o chiusura dell'interruttore e, a seconda di ciò, abbiamo:

• NO o normalmente aperto: come suggerisce il nome, sono quelli che senza attivare l'elettromagnete, i contatti dell'interruttore o dell'interruttore di uscita sono aperti, non c'è collegamento elettrico tra loro e quindi il circuito sarà disattivato o aperto nello stato normale. Quando l'ingresso viene attivato in modo tale che questo cambi, in quel momento i terminali dell'interruttore verranno toccati e il circuito si chiuderà, cioè permetterà il passaggio della corrente.
• NC o normalmente chiuso: è l'opposto del precedente, il circuito di uscita nello stato normale o di riposo lascerà scorrere la corrente. D'altra parte, non appena si agisce sull'ingresso, il circuito si apre e la corrente viene interrotta.

Questo è molto importante da sapere quando si acquista un relè a seconda del progetto che vogliamo creare. Devi pensare a quale sia la cosa più normale per il tuo progetto, che il dispositivo oi dispositivi collegati al relè siano sempre attivi o che tu voglia attivarli solo in determinati orari. A seconda di ciò, sarebbe meglio scegliere l'uno o l'altro.

da ejemplo, un sistema di irrigazione in cui si collega una pompa dell'acqua al relè in modo che si attivi quando lo si desidera sarà meglio scegliere un NA, poiché solo quando si ordina dalla piattaforma Arduino la pompa deve essere collegata. D'altra parte, in un sistema di sicurezza in cui è necessario essere collegati in modo permanente e scollegarlo solo in momenti specifici, un NC sarà più appropriato. In questo modo eviterai di dover alimentare costantemente il relè dalla scheda Arduino per forzare uno stato non normale ...

Ma a prescindere da ciò, c'è altri tipi di relè secondo altri punti di vista, come i meccanismi che li azionano. I classici sono quelli elettromagnetici che abbiamo descritto e sono i più popolari. Ma ce ne sono anche altri che possono essere pilotati da dispositivi optoisolati, cioè basati sullo stato solido. Un altro tipo interessante sono quelli con uscita ritardata, cioè i relè che hanno un circuito aggiuntivo in modo che l'effetto sulla loro uscita di aprire o chiudere il circuito sia dopo un certo tempo e non immediato.

Relè e moduli singoli:

Puoi utilizzare una moltitudine di tipi di relè per i tuoi progetti, come quelli venduti sfusi se si adattano alle capacità elettriche della scheda Arduino al suo ingresso. Tuttavia, il modo più semplice per evitare sorprese di incompatibilità se non sei sicuro di ciò che stai acquistando è usare moduli progettati specificamente per Arduino. Esistono moduli con un unico relè il cui collegamento alla nostra scheda Arduino è molto semplice, ma ce ne sono anche doppi come quello che vedete nell'immagine sopra.

Questo tipo di doppio modulo di solito include un relè NO e un relè NC in modo da avere tutto ciò di cui hai bisogno per il tuo progetto e puoi testare entrambe le opzioni con un singolo modulo montato su un supporto come quelli Piatti Keyes che troverai nel mercato.

Come ci si connette e si programma con Arduino?

Ecco un semplice diagramma di Connessione Arduino con modulo relè. La connessione è molto semplice, come puoi vedere. Ovviamente, se hai scelto un modulo con un solo relè o un singolo relè che hai acquistato, dovrai modificarlo leggermente per collegarlo correttamente. A proposito, se hai scelto un modulo a doppio relè, puoi utilizzare l'uno o l'altro a seconda di ciò che ti si addice meglio per il tuo progetto, come ho già accennato.

Come puoi vedere, sarebbe semplicemente mettere un cavo da GND o da terra che devi collegare ai pin GND del tuo relè o modulo. Quindi la linea Vcc dovrebbe andare su uno dei pin 5v di Arduino. Questo sarà tutto ciò che è necessario per alimentare il relè, ma è necessario un terzo linea di controllo per "dire" al relè di attivarsi quando vogliamo o quando abbiamo programmato nel codice del nostro sketch.

Rispettare i margini di sicurezza del relè, ad esempio, non superare quei 250VAC e 10A massimi specificati da alcuni relè. E fai attenzione quando maneggi questo circuito, poiché non stai solo "giocando" con basse tensioni di corrente continua che non ti influenzano, ma puoi subire danni se non stai attento quando maneggi quei 220v ...

Puoi mettere quella linea di controllo o segnale in uno qualsiasi dei file pin di uscita digitale programmabile dal tuo Arduino e da lì all'ingresso contrassegnato con IN sul modulo relè. Sebbene nel nostro schema 2 sia stato utilizzato, puoi usare quello che vuoi, ma ricorda quale hai usato per modificare correttamente il codice o non funzionerà se ne specifichi uno diverso (errore molto comune).

Ho bisogno di commentare altri due dettagli dello schema, uno sarebbe che dove ho messo "qui il tuo dispositivo / i" potresti collegare una lampadina, un ventilatore, un motore a corrente alternata o qualsiasi dispositivo che funzioni con una linea 220v. Ovviamente, dovrai alimentarlo collegando detto dispositivo o dispositivi a una rete elettrica. Per fare ciò è possibile modificare il cavo di alimentazione del dispositivo interrompendo uno dei suoi due cavi di alimentazione (non il cavo di massa, se presente), interponendo il relè che apre o chiude il circuito.

Programma Arduino:

Puoi farlo con Arduino IDE, con Ardublock o Bitbloq, ovvero quello più adatto a te. Il semplice codice per la programmazione sarebbe il seguente, sebbene tu possa modificare il codice o estenderlo in base alle esigenze del tuo progetto:

const int rele = 2;
/***Setup***/
void setup() {
pinMode(rele,OUTPUT);}
/***Loop***/
void loop() {
digitalWrite(rele, XXX);
}

Puoi cambiare XXX per ALTO o BASSO a seconda di ciò che si desidera fare, ovvero attivarlo o disattivarlo rispettivamente. Ricorda però che devi tenere presente se si tratta di un NC o di un NO ... Certo, puoi aggiungere più codice per programmare una temporizzazione, oppure che viene attivato o disattivato in base ad un evento, magari l'ingresso o lo stato di un altro ingresso Arduino, come l'aggiunta di un sensore e, a seconda che sia attivato o meno, modificare il relè, ecc.

Sai già che le possibilità sono tante e il limite è la tua immaginazione. Puoi vedere più possibilità ed esempi di codice in il nostro tutorial. Ad esempio, per aggiungere tempi di attivazione e disattivazione a intervalli di 1 minuto potremmo utilizzare:

const int pin = 2;

void setup() {

Serial.begin(9600); //iniciar puerto serie  pin

Mode(pin, OUTPUT); //definir pin como salida

}

void loop(){

digitalWrite(pin, HIGH); // poner el Pin en HIGH (activar relé)

delay(60000); // esperar un min  digital

Write(pin, LOW); // poner el Pin en LOW (desactivar relé)

delay(60000); // esperar un min

}

Spero che questo tutorial ti sia servito e tu ottenga avvia i tuoi progetti ad alta tensione...