Einen Arduino-Taster verwenden, um ein Relais und eine Wechselstromlampe zu schalten

Einen Arduino-Taster verwenden, um ein Relais und eine Wechselstromlampe zu schalten

In diesem Tutorial lernen wir, wie man eine Wechselstromlampe oder eine LED-Leuchte mit einem Druckknopf und einem Relais steuert. Durch Drücken des Knopfs wird die Lampe ein- und ausgeschaltet; der Zustand bleibt bestehen, auch wenn der Knopf losgelassen wird. Diese Schaltung ist nicht nur praktisch, sondern auch eine gute Einführung in die Arbeit mit Relais und Wechselstromlasten.

Im Verlauf werden wir die notwendigen Komponenten, die Verdrahtungsanleitungen und den Arduino‑Code behandeln, der dieses Projekt möglich macht. Stellen Sie sicher, dass Sie das zugehörige Video zur visuellen Anleitung und für detaillierte Erklärungen ansehen (im Video bei 00:00).

Hardware erklärt

Für dieses Projekt verwenden wir ein Relaismodul, ein Arduino-Board und einen Druckknopf. Das Relaismodul fungiert als Schalter, der Hochspannungs-Wechselstromlasten, wie z. B. eine Glühbirne, steuern kann, während es von den Niederspannungssignalen des Arduino gesteuert wird. Das Relaismodul hat drei Hauptanschlüsse zum Anschluss der Last: gemeinsamer Anschluss (COM), normalerweise offen (NO) und normalerweise geschlossen (NC).

Der Taster dient als Benutzeroberfläche, um den Zustand des Relais umzuschalten. Er ist mit einem der digitalen Pins am Arduino verbunden. Wenn der Taster gedrückt wird, sendet er ein Signal an den Arduino, der dann das Relais entsprechend aktiviert oder deaktiviert. Diese einfache Interaktion ermöglicht es uns, das Licht leicht zu steuern.

Datenblattangaben für Relais

Hersteller	Songle
Teilenummer	SRD-05VDC-SL-C
Spulenspannung	5 V Gleichstrom
Schaltspannung	Wechselstrom 250 V / Gleichstrom 30 V
Schaltstrom	Max. 10 A
Kontaktwiderstand	≤ 100 mΩ
Isolationswiderstand	≥ 1000 MΩ
Betriebstemperatur	-40 bis +70 °C
Paket	Standard-Relaismodul

Stellen Sie sicher, dass das Relais für die Last, die Sie schalten, ausgelegt ist.
Halte das Relaismodul mit 5 VDC versorgt.
Verwenden Sie geeignete Isolierung für Wechselstromanschlüsse.
Seien Sie vorsichtig bei der Arbeit mit Wechselstrom; stellen Sie sicher, dass der Stromkreis vor dem Vornehmen von Änderungen vom Netz getrennt ist.
Verbinden Sie den Taster mit dem vorgesehenen Eingangspin am Arduino.
Verwenden Sie den INPUT_PULLUP-Modus für den Taster-Pin, um die Notwendigkeit externer Widerstände zu vermeiden.
Testen Sie den Relaisbetrieb mit einer niedrigeren Spannung, bevor Sie Wechselstromlasten anschließen.
Überprüfen Sie die Verbindungen, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Verdrahtungsanleitung

Um das Relaismodul zu verkabeln, beginnen Sie damit, den VCC-Pin des Relais mit dem 5V-Pin des Arduino zu verbinden und den GND-Pin des Relais mit dem GND-Pin des Arduino. Der IN-Pin des Relais sollte mit dem digitalen Pin 10 des Arduino verbunden werden. Dieser Pin sendet das Signal, um das Relais zu aktivieren.

Für den Drucktaster verbinden Sie einen Anschluss mit dem digitalen Pin 2 am Arduino. Der andere Anschluss sollte mit GND verbunden werden. Diese Schaltung nutzt den internen Pull-up-Widerstand des Arduino, daher stellen Sie sicher, dass der Pin im Code auf INPUT_PULLUP gesetzt ist. Wenn der Taster gedrückt wird, zieht er den Pin auf LOW und sendet ein Signal an den Arduino.

Für die Wechselstromlast verbinden Sie ein Kabel mit dem COM-Anschluss des Relais und das andere Kabel mit dem NO-Anschluss. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Wechselstromlast einzuschalten, wenn das Relais aktiviert wird. Stellen Sie stets sicher, dass die Wechselstromverbindungen sicher und isoliert sind.

Codebeispiele und Schritt-für-Schritt-Anleitung

Der folgende Code initialisiert die notwendigen Pins und setzt das Relais zunächst auf aus. Durch einen Tastendruck wird der Zustand des Relais umgeschaltet und der Lichtstatus entsprechend aktualisiert.

int pbuttonPin = 2; // connect output to push button
int relayPin = 10; // Connected to relay (LED)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pbuttonPin, INPUT_PULLUP); 
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(relayPin, HIGH); // keep the load OFF at the beginning
}

Im Code ist die VariablepbuttonPinist auf Pin 2 eingestellt, der für den Taster verwendet wird. DerrelayPinist auf Pin 10 gesetzt und steuert das Relais. DiedigitalWriteDie Funktion wird verwendet, um sicherzustellen, dass das Relais im AUS-Zustand startet.

void loop() {
  val = digitalRead(pbuttonPin); // read the push button value
  if(val == HIGH && lightON == LOW) {
    pushed = 1 - pushed; // toggle the push status
    delay(100);
  }
  if(pushed == HIGH) {
    digitalWrite(relayPin, LOW); // turn the relay ON
  } else {
    digitalWrite(relayPin, HIGH); // turn the relay OFF
  }
}

Dieser Abschnitt des Codes prüft kontinuierlich den Zustand des Tasters. Wenn der Taster gedrückt wird, schaltet er ...pushedVariable. Je nach Wert vonpushed, das Relais wird ein- oder ausgeschaltet und steuert damit effektiv das Licht. Diese Schleife läuft kontinuierlich und stellt sicher, dass der Lichtzustand in Echtzeit aktualisiert wird.

Für vollständige Details zum Code konsultieren Sie bitte den unter dem Artikel geladenen Code.

Vorführung / Was Sie erwartet

Wenn Sie den Taster drücken, wird das Relais aktiviert und die angeschlossene Wechselstromlampe eingeschaltet. Drücken Sie den Taster erneut, wird die Lampe wieder ausgeschaltet. Der serielle Monitor zeigt Statusmeldungen an und gibt an, ob das Licht AN oder AUS ist. Wenn Sie Probleme feststellen, stellen Sie sicher, dass die Verkabelung korrekt ist, und prüfen Sie auf schwimmende Eingänge, die unerwartetes Verhalten verursachen könnten (im Video bei 10:00).