Módulo de relé Arduino + e rock & roll: misturando AC / DC

Logotipos AC / DC e Arduino

Depois do nosso tutorial de programação e primeiros passos no Arduino, desta vez trazemos um guia prático para trabalhar com Arduino e um módulo de relé, ou seja, ser capaz de controlar, por meio do circuito de corrente contínua de baixa tensão do Arduino, um sistema de corrente alternada de alta tensão. Ou seja, o que parecia impossível com uma simples placa Arduino, como controlar cargas de 220v, agora é possível com o módulo de relé.

Desta forma, permitirá que você aparelhos de controle conectados à rede elétrica. E para não ser muito restritivo em termos de práticas, tentarei explicá-lo de uma forma que possa ser aplicada a qualquer tipo de projeto que você possa pensar ou modificar de forma fácil para fazer o que você realmente deseja, pois existem muitos projetos na Internet muito específicos que usam uma placa Arduino e um módulo relay ...

O relé:

Vamos explicar tudo que você precisa saber sobre relés.

O que é um relé?

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Em francês, relais significa revezamento, e isso dá uma indicação do que um revezamento realmente faz. É basicamente um dispositivo eletromagnético que funciona como um interruptor controlado por um riacho. Por meio de um mecanismo com uma bobina e um eletroímã, um ou mais contatos podem ser operados para abrir ou fechar um circuito elétrico independente, uma vez que o referido circuito trabalha com uma tensão e um tipo de corrente diferente daquela que o controla (em seu saída ele lida com um circuito de potência maior do que a entrada).

Foi inventado por Joseph Henry em 1835 (embora também seja atribuído a Edward Davy no mesmo ano) e, desde então, evoluiu e mudou de tamanho para os relés modernos que temos agora. Inicialmente, era usado para máquinas de telegrafia, controlando assim um sinal de corrente mais alto a partir de um sinal mais fraco recebido na entrada. Aos poucos as aplicações foram aumentando e atualmente são utilizadas para uma infinidade de casos.

Que tipos existem?

diagrama de operação do relé

Se olharmos dentro de um relé e analisarmos sua operação, vemos que a pequena corrente de controle de entrada é aquela que opera o eletroímã com aquele enrolamento de cobre e move a chave ou chave que abre ou fecha o circuito de alta potência que controlará sua saída. Tudo isso é isolado por meio de um protetor isolante para evitar acidentes, mas independentemente disso, estou interessado em outra coisa e são os tipos que existem dependendo do seu funcionamento.

Os tipos de relé que temos pode ser visto de diferentes pontos. Por um lado, devemos nos concentrar em seu mecanismo de abertura ou fechamento do interruptor e dependendo disso temos:

  • NÃO ou normalmente aberto: como o próprio nome sugere, são aqueles que sem ativar o eletroímã, os contatos da chave ou chave de saída são abertos, não há conexão elétrica entre eles e portanto o circuito será desativado ou aberto em seu estado normal. Quando a entrada é acionada para que esta mude, neste momento os terminais da chave serão tocados e o circuito será fechado, ou seja, permitirá a passagem de corrente.
  • NC ou normalmente fechado: é o oposto do anterior, o circuito de saída em seu estado normal ou repouso deixará a corrente fluir. Por outro lado, assim que a entrada é acionada, o circuito se abre e a corrente é interrompida.

Isto é muito importante saber ao comprar um relé dependendo do projeto que queremos criar. Você deve pensar no que é mais normal para o seu projeto, se o dispositivo ou dispositivos conectados ao relé estão sempre ativos ou se você deseja ativá-los apenas em momentos específicos. Dependendo disso, seria melhor escolher um ou outro.

Por exemplo, um sistema de irrigação no qual você conecta uma bomba d'água ao relé para que ele ative quando quiser será melhor escolher um NA, pois somente quando fizer o pedido na plataforma Arduino a bomba será conectada. Por outro lado, em um sistema de segurança onde é necessário estar permanentemente conectado e somente desconectá-lo em momentos específicos, um NC será mais adequado. Dessa forma, você evitará ter que alimentar constantemente o relé da placa Arduino para forçar um estado que não é normal ...

Mas, independentemente disso, há outros tipos de relés segundo outros pontos de vista, como os mecanismos que os acionam. Os clássicos são os eletromagnéticos que descrevemos e são os mais populares. Mas há também outros que podem ser acionados por dispositivos optoacoplados, ou seja, baseados em estado sólido. Outro tipo interessante são aqueles com saída retardada, ou seja, relés que possuem um circuito adicional de forma que o efeito sobre sua saída para abrir ou fechar o circuito seja após um determinado tempo e não imediato.

Relés e módulos simples:

Módulo de retransmissão para Arduino

Você pode usar uma variedade de tipos de relés para seus projetos, como aqueles vendidos avulsos se eles se adaptarem às capacidades elétricas da placa Arduino em sua entrada. No entanto, a maneira mais simples de evitar surpresas de incompatibilidade, se você não tiver certeza do que está comprando, é usar módulos projetados especificamente para Arduino. Existem módulos com um único relé cuja conexão com nossa placa Arduino é muito simples, mas também existem módulos duplos como o que você pode ver na imagem acima.

Este tipo de módulo duplo geralmente inclui um relé NO e um relé NC para que você tenha tudo o que precisa para o seu projeto e possa testar ambas as opções com um único módulo montado em uma montagem como as Pratos Keyes que você encontrará no mercado.

Como você se conecta e programa com o Arduino?

diagrama de conexão com Arduino e relé

Aqui está um diagrama simples de Conexão Arduino com módulo de relé. A conexão é muito simples, como você pode ver. Obviamente, se você escolheu um módulo com um único relé ou um único relé que você comprou, você terá que modificá-lo ligeiramente para conectá-lo corretamente. A propósito, se você escolheu um módulo de relé duplo, pode usar um ou outro relé de acordo com o que melhor lhe convier para o seu projeto, como já comentei anteriormente.

Como você pode ver, seria simplesmente colocar um cabo do GND ou terra que você deve conectar aos pinos GND do seu relé ou módulo. Em seguida, a linha Vcc deve ir para um dos pinos 5v do Arduino. Isso será tudo o que é necessário para alimentar o relé, mas um terceiro é necessário linha de Controle para "dizer" ao relé para ativar quando quisermos ou quando tivermos programado no código de nosso esboço.

Respeite as margens de segurança do relé, por exemplo, não exceda os máximos 250 VCA e 10 A especificados por alguns relés. E tome cuidado ao manusear este circuito, já que você não está apenas "brincando" com baixas tensões de corrente contínua que não te afetam, mas você pode sofrer danos se não tomar cuidado ao manusear esses 220v ...

Você pode colocar esse controle ou linha de sinal em qualquer um dos pinos de saída digital programáveis de seu Arduino e de lá para a entrada marcada IN no módulo de relé. Embora 2 tenha sido usado em nosso esquema, você pode usar o que quiser, mas lembre-se de qual você usou para modificar o código corretamente ou não funcionará se você especificar um diferente (erro muito comum).

Preciso comentar dois outros detalhes do esquema, um seria que onde coloquei «aqui o (s) seu (s) dispositivo (s)» você poderia conectar uma lâmpada, uma ventoinha, um motor de corrente alternada ou qualquer dispositivo que funcione com uma linha 220v. Claro, você terá que fornecer energia conectando o referido dispositivo ou dispositivos a uma rede elétrica. Para fazer isso, você pode modificar o cabo de alimentação do dispositivo interrompendo um de seus dois cabos de alimentação (não o cabo de aterramento, se houver), interpondo o relé que abre ou fecha o circuito.

Programa Arduino:

Você pode fazer isso com Arduino IDE, com Ardublock ou Bitbloq, ou seja, o que for mais adequado para você. O código simples para programação seria o seguinte, embora você possa modificar o código ou estendê-lo de acordo com as necessidades do seu projeto:

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

Você pode alterar XXX para Alto ou baixo dependendo do que você deseja fazer, ou seja, ligue ou desligue respectivamente. Mas lembre-se de que você deve ter em mente se é um NC ou um NÃO ... Claro, você pode adicionar mais código para programar um atraso de tempo, ou que ele é ativado ou desativado de acordo com um evento, talvez a entrada ou o status de outra entrada do Arduino, como adicionar um sensor e, dependendo se ele está ativado ou não, faça a mudança do relé, etc.

Você já sabe que as possibilidades são muitas e o limite é sua imaginação. Você pode ver mais possibilidades e exemplos de código em nosso tutorial. Por exemplo, para adicionar horários para ativar e desativar em intervalos de 1 minuto, poderíamos usar:

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

}

Espero que este tutorial tenha servido para você e você obtenha inicie seus projetos de alta tensão...


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  1.   Afonso Capela dito

    Eu achei as informações recebidas extraordinárias.
    Se não for pedir muito, gostaria de fazer uma pergunta, posso conectar vários dispositivos 220V ao mesmo relé ou devo colocar cada dispositivo em um relé.
    Muito obrigado por tudo.

    1.    Isaac dito

      Olá,
      Sim, você pode conectar vários dispositivos a um relé, desde que eles não excedam as capacidades máximas do modelo de relé que você possui. Por exemplo, você pode conectar uma lâmpada e um ventilador para que ambos se conectem em uníssono, etc. Verifique sua folha de dados.
      Uma saudação!