Conducir un relé con un Arduino: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola a todos, bienvenidos de nuevo a mi canal. Este es mi cuarto tutorial sobre cómo conducir un RELÉ (no un módulo de relé) con un Arduino.

Hay cientos de tutoriales disponibles sobre cómo usar un "módulo de relé", pero no pude encontrar uno bueno que muestre cómo usar un módulo de relé y no un módulo de relé. Entonces, aquí estamos para discutir cómo funciona un relé y cómo podemos conectarlo a un Arduino.

Nota: Si realiza algún trabajo con "alimentación de red", como cableado de alimentación de CA de 120v o 240v, siempre debe utilizar los equipos y dispositivos de seguridad adecuados y determinar si tiene la habilidad y la experiencia adecuadas o consultar a un electricista autorizado. Este proyecto no está destinado a ser utilizado por niños.

Paso 1: Conceptos básicos

Un relé es un interruptor mecánico grande, que se enciende o apaga energizando una bobina.

Dependiendo del principio de funcionamiento y las características estructurales, los relés son de diferentes tipos, tales como:

1. Relés electromagnéticos

2. Relés de estado sólido

3. Relés térmicos

4. Relés de potencia variable

5. Relés de láminas

6. Relés híbridos

7. Relés multidimensionales, etc., con distintas clasificaciones, tamaños y aplicaciones.

Sin embargo, en este tutorial solo discutiremos sobre relés electromagnéticos.

Guía de diferentes tipos de relés:

1.

2.

Paso 2: Mi relé (SRD-05VDC-SL-C)

El relé que estoy viendo es un SRD-05VDC-SL-C. Es un relé muy popular entre los aficionados a la electrónica Arduino y DIY.

Este relé tiene 5 pines. 2 para la bobina. El del medio es COM (común) y el resto de los dos se llaman NO (normalmente abierto) y NC (normalmente cerrado). Cuando la corriente fluye a través de la bobina del relé, se crea un campo magnético que hace que una armadura ferrosa se mueva, ya sea haciendo o rompiendo una conexión eléctrica. Cuando el electroimán está energizado, el NO es el que está encendido y el NC es el que está apagado. Cuando la bobina se desenergiza, la fuerza electromagnética desaparece y el inducido vuelve a la posición original activando el contacto NC. El cierre y la liberación de los contactos dan como resultado el encendido y apagado de los circuitos.

Ahora bien, si miramos en la parte superior del relé lo primero que vemos es SONGLE, es el nombre del fabricante. Luego vemos la "Clasificación de corriente y voltaje": es la corriente y / o voltaje máximo que se puede pasar a través del interruptor. Comienza desde 10A @ 250VAC y baja hasta 10A @ 28VDC Finalmente el bit inferior dice: SRD-05VDC-SL-C SRD: es el modelo de relé. 05VDC: También conocido como "Voltaje nominal de la bobina" o "Voltaje de activación del relé", es el voltaje necesario para que la bobina active el relé.

S: significa estructura de "tipo sellado"

L: es la "Sensibilidad de la bobina" que es de 0,36 W

C: nos habla del formulario de contacto

He adjuntado la hoja de datos del relé para obtener más información.

Paso 3: Ponerse en manos de un relé

Comencemos por determinar los pines de la bobina del relé.

Puede hacerlo conectando un multímetro al modo de medición de resistencia con una escala de 1000 ohmios (ya que la resistencia de la bobina normalmente oscila entre 50 ohmios y 1000 ohmios) o usando una batería. Este relé tiene la polaridad "no" marcada en él ya que el diodo de supresión interno no está presente en él. Por lo tanto, la salida positiva de la fuente de alimentación de CC se puede conectar a cualquiera de los pines de la bobina, mientras que la salida negativa de la fuente de alimentación de CC se conectará al otro pin de la bobina o viceversa. Si conectamos nuestra batería a los pines correctos, realmente puede escuchar el sonido de * clic * cuando se enciende el interruptor.

Si alguna vez se confunde al determinar cuál es NO y cuál es el pin NC, siga los pasos a continuación para determinar fácilmente que:

- Ponga el multímetro en modo de medición de resistencia.

- Gire el relé al revés para ver los pines ubicados en su parte inferior.

- Ahora conecte uno en la sonda del multímetro al pin entre las bobinas (Pin común)

- A continuación, conecte la otra sonda una a una a los 2 pines restantes.

Solo uno de los pines completará el circuito y mostrará actividad en el multímetro.

Paso 4: Arduino y un relé

* La pregunta es "¿Por qué usar un relé con un Arduino?"

Los pines GPIO (entrada / salida de propósito general) de un microcontrolador no pueden manejar dispositivos de mayor potencia. Un LED es bastante fácil, pero los elementos de gran potencia como bombillas, motores, bombas o ventiladores requieren circuitos más furtivos. Puede usar un relé de 5 V para cambiar la corriente de 120-240 V y usar el Arduino para controlar el relé.

* Un relé básicamente permite que un voltaje relativamente bajo controle fácilmente circuitos de mayor potencia. Un relé logra esto mediante el uso de la salida de 5 V de un pin Arduino para energizar el electroimán que a su vez cierra un interruptor físico interno para encender o apagar un circuito de mayor potencia. Los contactos de conmutación de un relé están completamente aislados de la bobina y, por lo tanto, del Arduino. El único vínculo es el campo magnético. Este proceso se llama "Aislamiento eléctrico".

* Ahora surge una pregunta: ¿Por qué necesitamos un poco de circuito adicional para impulsar el relé? La bobina del relé necesita una gran corriente (alrededor de 150 mA) para impulsar el relé, que un Arduino no puede proporcionar. Por tanto, necesitamos un dispositivo para amplificar la corriente. En este proyecto, el transistor NPN 2N2222 impulsa el relé cuando la unión NPN se satura.

Paso 5: requisito de hardware

Para este tutorial necesitamos:

1 x tablero

1 x Arduino Nano / UNO (lo que sea útil)

1 x relé

1 x resistencia de 1K

1 x 1N4007 Diodo de alto voltaje y alta corriente para proteger el microcontrolador de picos de voltaje

1 x 2N2222 transistor NPN de uso general

1 x LED y una resistencia limitadora de corriente de 220 ohmios para probar la conectividad

Pocos cables de conexión

Un cable USB para cargar el código al Arduino

y equipos de soldadura en general

Paso 6: Montaje

* Comencemos conectando los pines VIN y GND del Arduino a los rieles + ve y -ve de la placa de pruebas.

* Luego, conecte una de las clavijas de las bobinas al riel + ve 5v de la placa de pruebas.

* A continuación, necesitamos conectar un diodo a través de la bobina electromagnética. El diodo a través del electroimán conduce en la dirección inversa cuando el transistor se apaga para proteger contra un pico de voltaje o el flujo inverso de corriente.

* Luego conecte el Colector del transistor NPN al 2do pin de la bobina.

* El emisor se conecta al riel -ve de la placa de pruebas.

* Final, usando una resistencia de 1k conecta la base del transistor al pin D2 del Arduino.

* Eso es todo nuestro circuito está completo, ahora podemos subir el código al Arduino para encender o apagar el relé. Básicamente, cuando + 5v fluyen a través de la resistencia de 1K a la base del transistor, una corriente de aproximadamente.0005 amperios (500 microamperios) fluye y enciende el transistor. Una corriente de aproximadamente.07 amperios comienza a fluir a través de la unión y enciende el electroimán. A continuación, el electroimán tira del contacto de conmutación y lo mueve para conectar el terminal COM al terminal NO.

* Una vez que el terminal NO está conectado, se puede encender una lámpara o cualquier otra carga. En este ejemplo, solo enciendo y apago un LED.

Paso 7: el código

El código es muy simple. Simplemente comience definiendo el pin digital número 2 del Arduino como el pin de relé.

Luego defina el pinMode como OUTPUT en la sección de configuración del código. Finalmente, en la sección de bucle, vamos a encender y apagar el relé después de cada 500 ciclos de CPU configurando el pin del relé en HIGH y LOW respectivamente.

Paso 8: Conclusión

* Recuerde: Es muy importante colocar un diodo a través de la bobina del relé porque se genera un pico de voltaje (contragolpe inductivo de la bobina) (Interferencia electromagnética) cuando se quita la corriente de la bobina debido al colapso de la bobina magnética. campo. Este pico de voltaje puede dañar los componentes electrónicos sensibles que controlan el circuito.

* Lo más importante: al igual que los condensadores, siempre subvaloramos el relé para mitigar el riesgo de fallas del relé. Digamos que necesita trabajar a 10A @ 120VAC, no use un relé clasificado para 10A @ 120VAC, en su lugar use uno más grande como 30A @ 120VAC. Recuerde, potencia = corriente * voltaje, por lo que un relé de 30 A a 220 V puede manejar hasta un dispositivo de 6000 W.

* Si simplemente reemplaza el LED con cualquier otro dispositivo eléctrico como ventilador, bombilla, refrigerador, etc., debería poder convertir ese aparato en un dispositivo inteligente con una toma de corriente controlada por Arduino.

* El relé también se puede utilizar para encender o apagar dos circuitos. Uno cuando el electroimán está encendido y el segundo cuando el electroimán está apagado.

* Un relé ayuda en el aislamiento eléctrico. Los contactos de conmutación de un relé están completamente aislados de la bobina y, por lo tanto, del Arduino. El único vínculo es el campo magnético.

Nota: Los cortocircuitos en los pines de Arduino, o intentar ejecutar dispositivos de alta corriente desde él, pueden dañar o destruir los transistores de salida en el pin, o dañar todo el chip AtMega. A menudo, esto dará como resultado un pin "muerto" del microcontrolador, pero el chip restante seguirá funcionando adecuadamente. Por esta razón, es una buena idea conectar los pines de SALIDA a otros dispositivos con resistencias de 470 Ω o 1k, a menos que se requiera el consumo máximo de corriente de los pines para una aplicación en particular.

Paso 9: gracias

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