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Usando um Módulo de Relé de 5V (Baixo-Gatilho) com Arduino

Neste tutorial, exploraremos como usar um módulo de relé de 5V com um Arduino, focando especificamente em um relé de acionamento baixo. Um relé permite controlar dispositivos de alta tensão com um microcontrolador de baixa tensão, tornando-o um componente essencial para vários projetos de automação. Ao final deste tutorial, você será capaz de ligar e desligar um relé usando seu Arduino, o que pode ser aplicado para controlar luzes, motores e outros dispositivos.

Para alcançar isso, escreveremos um programa simples em Arduino que alterna o relé ligado e desligado em intervalos regulares. Este projeto é direto e ideal para iniciantes que desejam entender como os relés funcionam com microcontroladores (no vídeo em 00:30).

Classificação de Potência de Carga

A classificação de potência do seu relé de 5V, rotulado para 10 amperes, não é determinada pela tensão de sua própria bobina, mas pela corrente máxima que ele pode entrar em segurança para a carga (dispositivo) que você está controlando. O "5V" refere-se à tensão necessária paraenergizar a bobina do relé, enquanto o "10A" é seuclassificação de contato- a corrente máxima que o interruptor interno pode suportar. Para calcular a potência máxima da carga (em watts) que o relé pode conectar ou desconectar, você multiplica a classificação de corrente do relé (10A) pela tensão do circuito que você está comutando. Por exemplo, comutando um dispositivo de rede AC de 100V: 10A × 100V = 1000W. Para um acessório de carro de 12V DC: 10A × 12V = 120W.É crucial que você sempre garanta que a voltagem do circuito que está comutando não exceda a voltagem máxima de contato especificada do relé, que é uma classificação separada e mais alta (por exemplo, 250V AC) listada em sua folha de dados.Portanto, seu relé pode controlar qualquer carga de até 10A, desde que a voltagem da carga esteja dentro dos limites de voltagem de contato do relé, e você calcule a potência correspondente a partir daí.

Hardware Explicado

Os principais componentes necessários para este projeto incluem uma placa Arduino, um módulo relé de 5V e fios jumper. A placa Arduino serve como o cérebro da operação, enviando sinais para o módulo relé para controlar seu estado. O módulo relé é projetado para ligar ou desligar dispositivos controlando o lado de alta voltagem com um sinal de baixa voltagem da Arduino.

Cada módulo de relé geralmente inclui um opto-isolador para isolamento entre os circuitos de baixa e alta tensão, protegendo o Arduino contra EMF reverso e picos de tensão. No nosso caso, estaremos usando um relé de acionamento baixo, o que significa que ele é ativado quando o sinal de controle está definido como BAIXO.

O que é um relé?

Um relé é um interruptor eletromagnético que utiliza uma pequena corrente elétrica para controlar uma corrente muito maior, isolando com segurança diferentes partes de um circuito. Como mostrado nos diagramas, ele possui duas partes principais: abobinae ocontatos. Quando você conecta a bateria de 5V através do pequeno interruptor, a eletricidade flui através da bobina do relé. Isso transforma a bobina em um eletromagneto, que puxa fisicamente o interruptor interno-contatos-fechado. Esta ação conecta um circuito separado de alta potência. Em essência, o pequeno sinal de 5V da bateria e do interruptor atua como um controle remoto, permitindo que você use um circuito seguro de baixa voltagem para ligar e desligar um dispositivo poderoso de alta voltagem sem que as duas correntes se misturem diretamente.

Detalhes da Ficha Técnica

• Assegure a dissipação adequada de calor ao utilizar cargas elevadas.
• Use uma fonte de alimentação separada para dispositivos de alta tensão.
• Verifique novamente a fiação para evitar curtos-circuitos.
• Confirme que as especificações do relé correspondem à sua carga pretendida.
• Teste o relé com um multímetro antes de conectar a alta tensão.

Instruções de Fiação

Para conectar o módulo relé, comece ligando o pino VCC do módulo relé ao pino de 5V no Arduino. Em seguida, conecte o pino GND do módulo relé ao pino GND no Arduino. O pino de controle do relé, frequentemente rotulado como IN, deve ser conectado a um pino digital no Arduino, por exemplo, o pino 8. Essa configuração permite que o Arduino controle o estado do relé.

Uma vez que a fiação está completa, você terá o VCC e o GND fornecendo energia ao módulo relé, enquanto o pino de controle enviará sinais para ligar e desligar o relé. Certifique-se de que as conexões estejam seguras para evitar quaisquer problemas intermitentes durante a operação. Se você estiver usando uma placa Arduino diferente, certifique-se de mapear o pino de controle adequadamente.

Exemplos de Código e Tutorial

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
}

No código, começamos definindo o pino de saída para o relé comrelayPindefinido para 8. No/asetup()função, configuramos este pino como uma SAÍDA. Oloop()a função alterna continuamente o estado do relé escrevendo LOW no pino, ligando-o, e depois escrevendo HIGH, desligando-o após um atraso de 500 milissegundos.

Demonstração / O que Esperar

Uma vez que a fiação e a programação estejam concluídas, você deve observar o relé clicando a cada meio segundo. Isso indica que o Arduino está controlando o relé com sucesso. Se você conectar um dispositivo de alta voltagem ao relé, ele deve ligar e desligar em sincronia com o estado do relé. Certifique-se de que o relé seja classificado para a voltagem e a corrente do dispositivo que você está controlando para evitar danos (no vídeo às 02:15).

Os erros comuns incluem fiações incorretas, que podem fazer com que o relé não funcione como esperado. Além disso, certifique-se de que está usando um relé de disparo baixo; caso contrário, pode ser necessário ajustar o código para acomodar um relé de disparo alto.

Marcadores de Vídeo

• 00:00Introdução ao projeto
• 00:30Visão geral do hardware
• 01:15Instruções de fiação
• 02:15Demonstração do relé em ação

Imagens

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

/*
 * // 1 de abril de 2017
 * // Escrito por Ahmad Shamshiri para o vídeo do Robojax.com
 * // Introdução ao relé de 5V.
 * // Assista ao vídeo para este código: https://www.youtube.com/watch?v=7tUGUXyloXQ
 * /*
 * Por favor, mantenha este aviso com o código.
 * Este código está disponível no Robojax.com
 * 
 * Este código é fornecido "COMO ESTÁ" sem garantia ou responsabilidade. Livre para ser utilizado contanto que você mantenha este aviso intacto.
 * Este código foi baixado do Robojax.com
 * Este programa é um software livre: você pode redistribuí-lo e/ou modificá-lo
 * sob os termos da Licença Pública Geral GNU conforme publicada pela
 * Free Software Foundation, seja a versão 3 da Licença ou
 * (à sua opção) qualquer versão posterior.
 * 
 * Este programa é distribuído na esperança de que seja útil,
 * mas SEM QUALQUER GARANTIA; sem mesmo a garantia implícita de
 * COMERCIALIZAÇÃO ou ADEQUAÇÃO A UM PROPÓSITO ESPECÍFICO. Veja a
 * Licença Pública Geral GNU para mais detalhes.
 * 
 * Você deve ter recebido uma cópia da Licença Pública Geral GNU
 * junto com este programa. Se não, veja <https://www.gnu.org/licenses/>.
 */
int relayPin = 8; // defina o pino de saída para o relé

void setup() {
  pinMode(relayPin, OUTPUT); // defina o pino 8 como saída

}

void loop() {

  digitalWrite(relayPin, LOW); // ative o relé para ON (baixo é ON se o relé for disparado por baixo. Mude para ALTO se você tiver um relé disparado por alto)

  delay(500); // espere 500 milissegundos
 digitalWrite(relayPin, HIGH); // // desligue o relé (ALTO é DESLIGADO se o relé é acionado por baixo. Altere para BAIXO se você tiver um relé acionado por ALTO)
 delay(500); // espere 500 milissegundos
}