4チャンネルリレーシールド用のArduinoコードとビデオ

4チャンネルリレーシールド用のArduinoコードとビデオ

このチュートリアルでは、Arduinoを使って4チャンネルのリレーシールドを制御する方法を学びます。このシールドを使えば、照明やモーターなどのACやDCのさまざまな負荷をオン／オフできます。プロジェクトの最後には、リレーシールドの配線方法と、Arduinoでリレーを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、ハードウェアのコンポーネントを正しくセットアップする必要があります。リレーシールドはデジタルピンを使ってArduinoに接続し、これらのピンを使ってリレーをオン・オフする信号を送ります。各リレーは個別の負荷を制御できるため、さまざまな用途に対応できます。関連するビデオはセットアップ全体とコードの実装を視覚的に案内します（ビデオの00:00で）。

ハードウェア解説

このプロジェクトの主要な構成要素は4チャンネルのリレーシールドです。シールド上の各リレーは、常開（NO）、常閉（NC）、共通（COM）の3つの端子を持ちます。リレーが作動すると、共通端子が常開端子に接続され、接続された負荷に電流が流れるようになります。

各リレーはArduinoのデジタル出力を必要とし、具体的にはピン4〜7を使用します。これらのピンはシールド上にラベル表示されているため、デバイスの接続が容易です。さらに、対応するリレーが動作するとシールド上のインジケーターLEDが点灯し、リレーの状態を視覚的に確認できます。

配線手順

4チャネルリレーシールドをArduinoに配線するには、まずシールドをArduinoボードに接続します。シールドのピンがArduinoのヘッダーに合っていることを確認してください。リレーシールドはリレー制御にデジタルピン4、5、6、7を使用します。以下を接続してください：

ピン7リレー1へ
ピン6リレー2へ
ピン5リレー3へ
ピン4リレー4へ

次に、負荷をリレーの端子に接続します。各リレーについて、コモン端子（COM）を電源に接続し、負荷は要件に応じて通常開（NO）端子または通常閉（NC）端子のいずれかに接続してください。機器の極性と定格を必ず確認してください。ビデオでは代替の配線方法も扱っており（ビデオの02:30参照）、そちらもご覧ください。

コード例とウォークスルー

以下のコードスニペットは、Arduinoのsetup()関数内でリレーピンを定義し、出力として設定する方法を示しています。

#define relay1 7
#define relay2 6
#define relay3 5
#define relay4 4

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(relay1, OUTPUT);
  pinMode(relay2, OUTPUT);
  pinMode(relay3, OUTPUT);
  pinMode(relay4, OUTPUT);
}

この抜粋では、各リレーに対応するピン番号をプリプロセッサ指令を使って定義します。そのpinModeこの関数は、これらのピンを出力として設定するために使用され、Arduinoがそれらを制御できるようにします。

次に、リレー3をオンにして、以下のコードブロックに示すように3秒間アクティブな状態に保ちます。

void loop() {
  digitalWrite(relay3, HIGH); // turn relay 3 ON
  Serial.println("relay 3 ON");
  delay(3000); // keep relay 3 ON for 3 seconds
  digitalWrite(relay3, LOW); // turn relay 3 OFF
  Serial.println("relay 3 OFF");
  delay(3000); // keep relay 3 OFF for 3 seconds
}

このループはリレー3を3秒ごとに継続的にオンとオフを切り替えます。そのdigitalWrite関数はリレーの状態を設定するために使用され、Serial.println関数は現在の状態をシリアルモニタに出力します。