Omron G3MB ソリッドステートリレー用のArduinoコードとビデオ

Omron G3MB ソリッドステートリレー用のArduinoコードとビデオ

このチュートリアルでは、オムロン G3MB のソリッドステートリレーを使って、電球などの交流負荷をArduinoを使う場合と使わない場合の両方で制御する方法を学びます。このリレーモジュールは最大240ボルトの交流負荷に対応し、5ボルト入力に対応しているため、Arduinoプロジェクトに最適です。チュートリアルの終わりまでには、リレーの配線方法とArduinoで効果的に制御するためのコードの書き方がわかるようになります。

まずこのプロジェクトで使用するハードウェア構成を説明し、続いて配線手順およびコードの詳細な解説を行います。特定の手順について視覚的な案内や補足説明が必要な場合は、ビデオの00:00をご参照ください。

ハードウェアの解説

このプロジェクトの主要な構成要素はオムロン G3MB のソリッドステートリレーです。このリレーにより、Arduinoからの低電圧DC信号で高電圧AC負荷を制御できます。リレーはオプトアイソレータを使って機械的スイッチなしに交流負荷のオン・オフを切り替え、より高い信頼性と長寿命を提供します。

リレーに加えて、制御信号を送るためのArduinoボードが必要です。Arduinoはリレーに低（LOW）または高（HIGH）の信号を出力し、それによって接続された交流負荷を通電または遮断します。高電圧を扱う際は必ず安全対策を徹底してください。

データシートの詳細

製造元	オムロン
部品番号	G3MB-202P
ロジック/IO電圧	5 V
電源電圧	直流5～24V
出力電流（チャンネルあたり）	最大2A
ピーク電流（チャンネルあたり）	最大4A
PWM周波数に関するガイダンス	該当なし
入力論理閾値	0.5 V（低）、2.5 V（高）
電圧降下 / R_{ドレイン・ソース（オン）} / 彩度	最大1.5 V
熱制限	-30 °Cから+100 °C
パッケージ	4ピンDIP
備考 / バリエーション	5V、12V、24Vの各バージョンを用意しています

交流負荷がリレーの定格（最大2 A）を超えないことを確認してください。
最大定格に近い条件で動作させる場合は、適切な放熱対策（ヒートシンク）を施してください。
必ず制御回路を交流負荷回路から絶縁してください。
回路に通電する前に接続を再確認してください。
交流負荷回路には安全のためヒューズを使用してください。

配線手順

Arduino wriing for G3MB-202P solid state relay

リレーの配線を行うには、まずリレーの負極ピン（ピン1）をArduinoのグラウンドに接続します。次に正極ピン（ピン2）をArduinoのデジタルピン8に接続し、これでリレーを制御します。リレーのもう一方の側にある2つのピン（ピン3とピン4）は交流負荷に接続します。交流負荷の一方の線をピン3に、もう一方の線をピン4に接続してください。この配線により、Arduinoからの信号に基づいてリレーが交流負荷への電流の流れを制御できるようになります。

配線する際は、すべての接続が確実で絶縁されていることを確認してください。特にAC負荷に関わる接続は注意が必要です。テストでブレッドボードを使用する場合、リレーのピンはブレッドボードの穴に差し込むのに多少力が必要なことがあることに注意してください（ビデオの01:30で）。ACコンポーネントを扱う際は常に安全を最優先してください。

コード例とウォークスルー

Arduinoのコードでは、次のように定義します。relayPinピン8として、これはソリッドステートリレーを制御するために使用されます。その中でsetup()この関数では、Arduinoがリレーを制御できるようにこのピンを出力に設定します。

int relayPin = 8; // define output pin

void setup() {
  pinMode(relayPin, OUTPUT); // set pin 8 (relayPin) as output
}

〜の中でloop()この関数では、リレーの状態を2秒ごとに切り替えます。リレーは…を設定することでオフになりますrelayPinLOW に設定し、遅延の後で HIGH に設定してオンにします。これにより、交流負荷の単純なオン/オフサイクルが作られます。

void loop() {
  digitalWrite(relayPin, LOW); // Turn the Relay OFF
  delay(2000); // Wait for 2000 milliseconds (2 seconds)
  digitalWrite(relayPin, HIGH); // Turn the Relay ON
  delay(2000); // Wait for 2000 milliseconds (2 seconds)
}

アプリケーションでは、温度やその他のセンサー入力の監視など、特定の要件に応じてリレーが作動する条件を変更できます。この柔軟性により、さまざまな自動化タスクが可能になります。

デモンストレーション／期待されること

コードをArduinoにアップロードすると、交流負荷（電球）が2秒ごとにオン・オフするのが確認できるはずです。問題が発生した場合は、配線が正しくかつ確実に接続されているかを再確認してください。よくある落とし穴は極性の逆接続やフローティング入力で、これらは予期しない動作を引き起こすことがあります（ビデオでは02:15）。