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Utilizzando un modulo relè a 5V (bassa attivazione) con Arduino

In questo tutorial, esploreremo come utilizzare un modulo relè a 5V con un Arduino, concentrandoci in particolare su un relè a bassa attivazione. Un relè consente di controllare dispositivi ad alta tensione con un microcontrollore a bassa tensione, rendendolo un componente essenziale per vari progetti di automazione. Alla fine di questo tutorial, sarai in grado di accendere e spegnere un relè utilizzando il tuo Arduino, il che può essere applicato per controllare luci, motori e altri dispositivi.

Per raggiungere questo obiettivo, scriveremo un semplice programma Arduino che attiva e disattiva il relè a intervalli regolari. Questo progetto è semplice e ideale per i principianti che cercano di capire come funzionano i relè con i microcontrollori (nel video alle 00:30).

Potenza nominale di carico

La potenza nominale del tuo relè da 5V, etichettato per 10 ampere, non è determinata dalla tensione della propria bobina ma dalla corrente massima che può commutare in sicurezza per il carico (dispositivo) che stai controllando. Il "5V" si riferisce alla tensione richiesta perenergizzare la bobina del relè, mentre il "10A" è il suovalutazione di contatto-la corrente massima che l'interruttore interno può gestire. Per calcolare la potenza massima di carico (in watt) che il relè può collegare o scollegare, si moltiplica la capacità di corrente del relè (10A) per la tensione del circuito che si sta commutando. Ad esempio, commutando un dispositivo da rete a 100V CA: 10A × 100V = 1000W. Per un accessorio auto a 12V CC: 10A × 12V = 120W.Fondamentale, devi sempre assicurarti che la tensione del circuito che stai commutando non superi la tensione massima di contatto specificata del relè, che è una classificazione separata e superiore (ad esempio, 250V AC) elencata nel suo datasheet.Pertanto, il tuo relè può controllare qualsiasi carico fino a 10A, purché la tensione del carico rientri nei limiti di tensione dei contatti del relè, e da lì puoi calcolare la potenza corrispondente.

Hardware spiegato

I componenti principali richiesti per questo progetto includono una scheda Arduino, un modulo relè a 5V e fili jumper. La scheda Arduino funge da cervello dell'operazione, inviando segnali al modulo relè per controllarne lo stato. Il modulo relè è progettato per accendere o spegnere i dispositivi controllando il lato ad alta tensione con un segnale a bassa tensione proveniente dall'Arduino.

Ogni modulo relè include tipicamente un optoisolatore per l'isolamento tra i circuiti a bassa tensione e ad alta tensione, proteggendo l'Arduino da EMF di ritorno e picchi di tensione. Nel nostro caso, utilizzeremo un relè a bassa attivazione, il che significa che si attiva quando il segnale di controllo è impostato su LOW.

Cos'è un relè?

Un relè è un interruttore elettromagnetico che utilizza una piccola corrente elettrica per controllarne una molto più grande, isolando in modo sicuro diverse parti di un circuito. Come mostrato nei diagrammi, ha due parti principali: ilbobinae ilcontatti. Quando colleghi la batteria da 5V tramite il piccolo interruttore, l'elettricità scorre attraverso la bobina del relè. Questo trasforma la bobina in un elettromagnete, che attira fisicamente l'interruttore interno - ilcontatti-chiuso. Questa azione collega un circuito separato ad alta potenza. In sostanza, il piccolo segnale da 5V della batteria e dell'interruttore funge da telecomando, consentendo di utilizzare un circuito sicuro a bassa tensione per accendere e spegnere un dispositivo potente ad alta tensione senza che le due correnti si mescolino mai direttamente.

Dettagli della scheda tecnica

• Garantire un'adeguata dissipazione del calore quando si utilizzano carichi elevati.
• Usa un'alimentazione separata per i dispositivi ad alta tensione.
• Controlla di nuovo il cablaggio per evitare cortocircuiti.
• Conferma che le specifiche del relè corrispondano al tuo carico previsto.
• Testa il relè con un multimetro prima di collegare la alta tensione.

Istruzioni di cablaggio

Per cablare il modulo relè, inizia collegando il pin VCC del modulo relè al pin 5V dell'Arduino. Poi, collega il pin GND del modulo relè al pin GND dell'Arduino. Il pin di controllo per il relè, spesso etichettato come IN, deve essere collegato a un pin digitale dell'Arduino, ad esempio, al pin 8. Questa configurazione consente all'Arduino di controllare lo stato del relè.

Una volta completato il cablaggio, avrai il VCC e il GND che forniscono energia al modulo relè, mentre il pin di controllo invierà segnali per accendere e spegnere il relè. Assicurati che le connessioni siano sicure per prevenire eventuali problemi intermittenti durante il funzionamento. Se stai utilizzando una scheda Arduino diversa, assicurati di mappare il pin di controllo di conseguenza.

Esempi di codice e guida passo passo

int relayPin = 8; // define output pin for relay

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

void loop() {
  digitalWrite(relayPin, LOW); // turn the relay ON
  delay(500); // wait for 500 milliseconds
  digitalWrite(relayPin, HIGH); // turn the relay OFF
  delay(500); // wait for 500 milliseconds
}

Nel codice, iniziamo definendo il pin di uscita per il relè conrelayPinimpostato su 8. Nellasetup()funzione, configuriamo questo pin come un OUTPUT. Illoop()La funzione alterna continuamente lo stato del relè scrivendo LOW al pin, accendendolo, e poi scrivendo HIGH, spegnendolo dopo un ritardo di 500 millisecondi.

Dimostrazione / Cosa Aspettarsi

Una volta completato il cablaggio e la programmazione, dovresti osservare il relè attivarsi e disattivarsi ogni mezzo secondo. Questo indica che l'Arduino sta controllando correttamente il relè. Se colleghi un dispositivo ad alta tensione al relè, dovrebbe accendersi e spegnersi in sincronizzazione con lo stato del relè. Assicurati che il relè sia classificato per la tensione e la corrente del dispositivo che stai controllando per prevenire danni (nel video al 02:15).

Le comuni insidie includono un cablaggio errato, che può portare al relè a non funzionare come previsto. Inoltre, assicurati di utilizzare un relè a bassa attivazione; in caso contrario, potrebbe essere necessario modificare il codice per adattarlo a un relè ad alta attivazione.

Timestamp video

• 00:00Introduzione al progetto
• 00:30Panoramica dell'hardware
• 01:15Istruzioni per il cablaggio
• 02:15Dimostrazione del relè in azione

Immagini

5V LOW-LEVEL trigger relay

Relay wiring when load is OFF

Relay wiring when load is ON

5V HIGH-level trigger relay module

controlling_Relay_AC_bulb_wiring_low_trigger

5V LOW-LEVEL trigger relay

Relay wiring when load is OFF

Relay wiring when load is ON

5V HIGH-level trigger relay module

controlling_Relay_AC_bulb_wiring_low_trigger