Código Arduino e vídeo para controle de relé via USB pela linha de comando do PowerShell

Código Arduino e vídeo para controle de relé via USB pela linha de comando do PowerShell

Neste tutorial, vamos explorar como controlar um relé usando um Arduino e um módulo USB para UART, tudo por meio de comandos do Windows PowerShell. Essa configuração permite ligar e desligar uma luz remotamente enviando comandos específicos pela linha de comando. Ao final deste guia, você terá um sistema funcional que pode controlar dispositivos AC com segurança e eficácia.

Utilizaremos as capacidades de comunicação serial do Arduino para escutar comandos enviados pelo PowerShell. Os comandos específicos serão números inteiros que correspondem a ligar e desligar o relé. Este projeto exige manuseio cuidadoso de tensão AC, portanto precauções de segurança devem ser observadas durante todo o processo. Para esclarecimentos adicionais, não deixe de assistir ao vídeo completo (no vídeo em :00).

Hardware Explicado

Os principais componentes envolvidos neste projeto incluem a placa Arduino, o módulo USB para UART e o relé. O Arduino atua como o cérebro da operação, processando comandos seriais e controlando o relé de acordo. O módulo USB para UART facilita a comunicação entre o Arduino e o seu computador, permitindo a entrada de comandos através do PowerShell.

O relé serve como um interruptor que controla o fluxo de eletricidade para a lâmpada. Quando o relé é ativado, ele fecha o circuito, permitindo que a corrente flua e a lâmpada acenda. Quando desativado, ele abre o circuito, cortando a alimentação e desligando a lâmpada. Isso permite o controle seguro de dispositivos de alta tensão a partir de um sistema de baixa tensão.

Detalhes da ficha técnica

Fabricante	FTDI
Número da peça	FT232R
Tensão lógica/E/S	3.3 V / 5 V
Tensão de alimentação	4.5 V a 5.5 V
Corrente de saída (por canal)	50 mA
Corrente de pico (por canal)	100 mA
Orientação sobre a frequência PWM	Não aplicável
Limiares de lógica de entrada	0.3 V (baixo), 0.7 V (alto)
Queda de tensão / R_DS(on)/ saturação	0.5 V máx.
Limites térmicos	125 °C
Pacote	LQFP de 32 pinos
Notas / variantes	Conversor USB para UART

Garanta níveis de tensão adequados para o relé e o módulo UART.
Use um dissipador de calor se o relé tiver de suportar cargas elevadas.
Verifique duas vezes todas as conexões antes de energizar o sistema.
Mantenha o módulo afastado da umidade e de materiais condutores.
Utilize um aterramento comum para todos os componentes para evitar picos de tensão.

Instruções de fiação

Arduino wiring for CP2102 usb to UART with relay

Comece conectando o pino VCC do módulo de relé ao pino 5V do Arduino. Em seguida, conecte o pino GND do relé a um dos pinos de terra do Arduino. O pino de controle (rotulado como IN ou similar) do relé deve ser conectado ao pino digital 8 do Arduino.

Para o módulo USB para UART, conecte o pino TX ao pino RX do Arduino e o pino RX do módulo ao pino TX do Arduino. Certifique-se de conectar o pino GND do módulo USB ao mesmo GND do Arduino para garantir uma referência comum. Essa configuração permite uma comunicação contínua entre o Arduino e seu computador através do PowerShell.

Exemplos de código e guia passo a passo

byte RX_Value = 0;        // stores received byte
#define relay 8 // pin 8 for relay
int comON = 6; // code to turn ON the light
int comOFF = 2; // code to turn OFF the light

Neste trecho, definimos a variávelRX_Valuepara armazenar o comando recebido do monitor serial. Orelayestá definido no pino 8, e definimos dois comandos:comONpara ligar a luz ecomOFFpor desligá-lo

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Start serial communication at 9600 baud
  pinMode(relay, OUTPUT); // Set relay pin as output
  digitalWrite(relay, HIGH); // Turn the relay OFF initially
}

Nosetup()Na função, inicializamos a comunicação serial a 9600 baud, que deve corresponder às configurações no PowerShell. O pino do relé é configurado como saída e o definimos como HIGH para garantir que o relé esteja desligado quando o programa for iniciado.

if (Serial.available()) {
    RX_Value = Serial.read(); // Read the incoming byte
    if (RX_Value == comON) {
        digitalWrite(relay, LOW); // Turn the relay ON
    } else if (RX_Value == comOFF) {
        digitalWrite(relay, HIGH); // Turn the relay OFF
    }
}

Este trecho de código demonstra como o programa escuta dados seriais de entrada. Se um comando for recebido que correspondacomON, o relé é ativado, ligando a luz. Por outro lado, secomOFFQuando é recebido, o relé é desativado, desligando a luz. Esse loop continua, permitindo controle responsivo a partir do PowerShell.

Demonstração / O que esperar

Quando a configuração estiver concluída e o código carregado, você deverá conseguir abrir o PowerShell e enviar os comandos para controlar a luz. Digitar o comando correspondente deverá acionar imediatamente o relé, ligando ou desligando a luz conforme desejado. Tenha cuidado ao manusear dispositivos de corrente alternada, garantindo que nenhum fio energizado fique exposto durante os testes.