We besturen het relais met behulp van Arduino. Relaisbesturing met Arduino

Het aansluiten van de relaismodule op Arduino is vereist als u besluit een krachtige belasting of wisselstroom te regelen met behulp van een microcontroller. Met de SRD-05VDC-SL-C relaismodule kunt u elektrische circuits besturen met wisselstroom tot 250 Volt en belastingen tot 10 Ampère. Laten we eens kijken naar het relaisaansluitschema, hoe we de module kunnen besturen om de LED-strip en de gloeilamp in te schakelen.

Beschrijving en diagram van relais SRD-05VDC-SL-C

Een relais is een elektromechanisch apparaat dat dient om een elektrisch circuit te sluiten en te openen met behulp van een elektromagneet. Het werkingsprincipe van het vermogensrelais srd-05vdc is zeer eenvoudig. Wanneer stuurspanning wordt toegepast op de elektromagnetische spoel, verschijnt er een elektromagnetisch veld in, dat het metalen lipje aantrekt en de contacten van de krachtige belasting sluiten.

Als de relaiscontacten sluiten wanneer er stuurspanning wordt aangelegd, wordt een dergelijk relais een sluitrelais genoemd. Als bij het aanleggen van stuurspanning de relaiscontacten openen, maar in de normale toestand zijn de contacten gesloten, dan wordt het relais een verbreekrelais genoemd. Ook zijn er relais verkrijgbaar in gelijk- en wisselstroom, enkelkanaals, meerkanaals en schakelend. Het werkingsprincipe is voor iedereen hetzelfde.

Volgens de kenmerken van het SRD-05VDC-SL-C-relais is ongeveer 5 Volt 20 mA voldoende om contacten te schakelen; Arduino-pinnen kunnen tot 40 mA leveren. Zo kunnen we met behulp van Arduino niet alleen een gloeilamp besturen, maar ook elk huishoudelijk apparaat - een verwarming, een koelkast, enz. Veldeffecttransistors op Arduino kunnen stromen tot slechts 100 volt regelen.

Relay-aansluitschema naar Arduino UNO

Voor deze les hebben we de volgende gegevens nodig:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega-bord;
voeding 12 Volt;
LED-strip;
mannelijk-mannelijk en man-vrouwelijk draden.

Monteer het circuit zoals weergegeven in de afbeelding hierboven. Een soortgelijk circuit werd gebruikt in het lampproject met afstandsbediening, waarbij de LED-strip werd ingeschakeld met behulp van een relais. De module heeft drie contacten voor aansturing vanuit de Arduino-microcontroller en twee contacten voor het aansluiten van een krachtig elektrisch circuit. Het relaisaansluitschema naar Arduino UNO, Nano of Arduino Mega is niet anders:

GND - GND
VCC - 5V
In - elke digitale poort

Nadat u het elektrische circuit hebt gemonteerd, uploadt u de volgende schets naar de microcontroller. Dit programma verschilt niet van de schets voor het knipperen van een LED op Arduino, we hebben alleen de poort in de schets gewijzigd en een langere vertragingstijd ingesteld.

Schets voor het aansturen van een relais vanuit Arduino

ongeldige setup() (pinMode(3, OUTPUT); // declareer pin 3 als uitvoer) void loop () ( digitalWrite (3, HIGH); // sluit de relaisvertraging (3000); // wacht 3 seconden digitalWrite (3, LOW ); // open het relais vertraging(1000); // wacht 1 seconde)

Na het uploaden van de schets sluit u de voeding aan op het circuit. In dit geval moet het relais worden geïnstalleerd in de breuk van een van de draden die naar de ledstrip gaan. Voor de veiligheid is het beter om het relais in de aarddraad te installeren. De nadelen van het relais zijn klikken bij het sluiten/openen van het contact, dus het is handiger om transistors te gebruiken om LED-strips en andere apparaten tot 40 Volt in te schakelen.

Video. LED-strip aansturing via relais

Met het relais kan een automatische lamp worden gemaakt waarbij een gloeilamp van 200 Volt wordt gebruikt, en de controller schakelt de lamp in als het lichtniveau in de kamer onder een vooraf bepaalde waarde komt. U kunt ook de elektrische verwarming in de kamer automatisch regelen.

Het ontwerp en het werkingsprincipe van het relais

Laten we een relaisapparaat overwegen dat is gebaseerd op het SONGLE SRD-05VDC-relais, dat veel wordt gebruikt in het Arduino-veld.

Dit relais wordt aangestuurd door een spanning van 5V en is in staat om maximaal 10A 30V DC en 10A 250V AC te schakelen.

Het relais heeft twee afzonderlijke circuits: een stuurcircuit, weergegeven door de contacten A1, A2, en een gecontroleerd circuit, de contacten 1, 2, 3. De circuits zijn op geen enkele manier met elkaar verbonden.

Tussen de contacten A1 en A2 wordt een metalen kern geïnstalleerd, en wanneer er stroom doorheen vloeit, wordt er een beweegbaar anker (2) naartoe aangetrokken. Contacten 1 en 3 zijn vast. Het is vermeldenswaard dat het anker veerbelast is en totdat we stroom door de kern laten gaan, wordt het anker ingedrukt gehouden tot contact 3. Wanneer er stroom wordt aangelegd, verandert de kern, zoals reeds vermeld, in een elektromagneet en wordt hij aangetrokken door contact 1. Wanneer de spanning wordt uitgeschakeld, brengt de veer het anker weer terug naar contact 3.

De module aansluiten op Arduino

De meeste relaismodules voor Arduino gebruiken N-kanaalbesturing, en dat is wat we zullen overwegen. Laten we bijvoorbeeld een module met één kanaal nemen.

Hieronder ziet u een voorbeelddiagram van deze module. Voor het aansturen van het relais zijn de volgende onderdelen nodig: weerstand (R1), pnp-transistor (VT1), diode (VD1) en het relais zelf (Rel1). De overige twee LED's zijn ter indicatie geïnstalleerd. LED1 (rood) - indicatie van voeding naar de module, LED2 (groen) branden geeft aan dat het relais gesloten is.

Laten we eens kijken hoe het schema werkt. Wanneer de controller is ingeschakeld, bevinden de pinnen zich in een toestand met hoge weerstand, de transistor is niet open. Omdat we een transistor van het pnp-type hebben, moeten we om deze te openen een minteken op de basis aanbrengen. Hiervoor gebruiken we de functie digitalWrite (pin, LOW); Nu is de transistor open en stroomt er stroom door het stuurcircuit en wordt het relais geactiveerd. Om het relais uit te schakelen, schakelt u de transistor uit door een plusteken op de basis aan te brengen, waarbij u de functie digitalWrite (pin, HIGH); aanroept. We kunnen zeggen dat het besturen van het modulerelais niet anders is dan het besturen van een gewone LED.

De module heeft 3 pinnen (standaard 2,54 mm):

VCC:"+" voeding

GND:"-" voeding

IN: ingangssignaal uitgang

Het aansluiten van de module is uiterst eenvoudig:

VCC bij + 5 volt op Arduino.

GND op een van de GND-pinnen --- Arduino.

IN op een van de digitale in-/uitgangen van de Arduino (in de voorbeelden is deze aangesloten op 4).

Laten we direct naar de schets gaan. In dit voorbeeld wordt het relais met tussenpozen van 2 seconden in- en uitgeschakeld.

voorbeeld programmacode:

// Relaismodule aangesloten op digitale pin 4 int relais = 4; leegte opstelling() ( pinMode (Relais, UITGANG); ) ongeldig lus() (digitalWrite (Relay, LOW); // relais ingeschakelde vertraging (2000); digitalWrite (Relay, HIGH); // relais is uitgeschakeld vertraging(2000); )

Om een gloeilamp aan te sluiten, plaatst u een relais in de opening van een van de draden.

Op onze module bevinden pinnen 1, 2, 3 zich op deze manier. Om een gloeilamp aan te sluiten, plaatst u een relais in de opening van een van de draden.

Het zou moeten blijken zoals weergegeven in de afbeelding.

Een voorbeeld van het inschakelen van een gloeilamp in combinatie met

P.S. Duurdere modules hebben ook een optocoupler aan boord, die naast isolatie tussen de bestuurde en stuurcircuits van het relais ook volledige galvanische isolatie rechtstreeks tussen de controller en het relaisstuurcircuit mogelijk maakt.

Hallo allemaal! Alles wat we tot voor kort bestudeerden, waren ‘leerproblemen’. Het is tijd om iets ernstigers te doen.

Een microcontroller (hierna MK genoemd) kan met succes verschillende belastingen (elektriciteitsverbruikers) beheren. Het kan deze bewerkingen echter niet rechtstreeks uitvoeren. Omdat de spanning die in het netwerk stroomt, ordes van grootte verschilt van de spanning die de MK kan “afgeven”.

In dit artikel wordt geprobeerd de volgende punten te behandelen:

het relais aansluiten op de MK (in ons geval het Arduino-bord);
relaismodule controle;
beheer van echte elektriciteitsverbruikers;

Let op: Wees voorzichtig bij het werken met 220V-spanning. Isoleer alle gemaakte verbindingen. Test de gemonteerde standaard met een multimeter voordat u hem op het elektriciteitsnet aansluit, om er zeker van te zijn dat er geen kortsluiting is.

Voordat we direct verder gaan met het werken met de relaismodule, laten we eens kijken waaruit een relais bestaat en hoe het werkt.

De module waarop het relais is geïnstalleerd, wordt bestuurd met een constante spanning van 5V. De module kan 300 W (30V, 10A constant) en 2500 W (250V, 10A afwisselend) schakelen.

Het relais zelf bestaat uit twee circuits die niet met elkaar zijn verbonden. Het eerste circuit (besturings) aansluitingen A1, A2. Tweede circuit (gecontroleerde) pinnen 1, 2, 3.

Het ontwerp van het stuurcircuit is als volgt: tussen de klemmen A1 en A2 bevindt zich een metalen kern, waarnaar, op het moment dat er stroom doorheen vloeit, het beweegbare anker 2 wordt aangetrokken. Het anker wordt vastgezet met een veer. Op het moment dat er geen stroom door de kern vloeit, wordt het anker tegen contact 3 gedrukt. Wanneer het circuit sluit en er stroom begint te vloeien, wordt het anker aangetrokken door contact 1 en op dit moment klinkt er een karakteristieke “klik”. Nadat de ketting breekt, brengt de veer het anker terug naar zijn oorspronkelijke positie.

Ik heb een eenkanaals relaismodule als werkvoorbeeld.

De contacten in het relais zijn verdeeld in twee typen:

normaal gesloten (NC) (paar 1-2);
normaal open (NO) (paar 2-3).

Volgens de voorwaarde is de NC open (kan niet kort worden genoemd met een multimeter) en is de NO gesloten (kort gezien met een multimeter). We verbinden de fase-onderbreking met een normaal gesloten paar contacten.

Indicatie:

De rode LED informeert de gebruiker dat de module van stroom wordt voorzien;
De groene LED informeert de gebruiker dat het relais gesloten is.

Het werkingsprincipe van de module.

Op het moment dat we de MK inschakelen, bevinden de aansluitingen zich in een toestand met hoge impedantie (zeer hoge weerstand) en dienovereenkomstig is de transistor gesloten. Om de transistor te openen is het nodig een laag signaalniveau aan te leggen, dat wil zeggen 0 (geldt voor een p-n-p-transistor). Hierna gaat de transistor open en begint er stroom door het eerste (stuur)circuit te stromen, op dit moment horen we een karakteristieke "klik". Om het relais uit te schakelen, moet u een hoog signaalniveau op de transistor toepassen.

Pin-out van de module:

VCC -“+” voeding;
GND -"-" Aarde;
IN- het ingangssignaal dat het relais “aanstuurt”.

We verbinden het relais metArduino:

VCC"gooi het" naar de 5V-pin van het Arduino-bord.
GND“gooi het” op een van de GND-pinnen van het Arduino-bord.
IN“gooi” het naar pin 13 van het Arduino-bord.

Om een elektriciteitsverbruiker (in mijn geval een gloeilamp) aan te sluiten, plaatsen we het relais in de opening van een van de draadstrengen (deze moet in fase worden geplaatst).

De testbank bestaat uit drie delen:

Hoogspanningslijn;

In dit experiment zullen we het relais besturen, of beter gezegd, niet wij, maar de Arduino, en hiervoor zullen we proberen de kennis te gebruiken die we uit de vorige 12 lessen hebben opgedaan. Een relais is een elektrisch gestuurde, mechanische schakelaar. In deze ogenschijnlijk eenvoudige plastic behuizing bevindt zich een krachtige elektromagneet, en wanneer deze een lading energie ontvangt, wordt deze geactiveerd, waardoor het anker wordt aangetrokken door de elektromagneet en de contactgroep het belastingstroomcircuit sluit of opent. Dit circuit leert je hoe je relais kunt besturen, waardoor je Arduino nog meer kracht krijgt!

Als uw set niet alleen een relais bevat, maar een module, dat wil zeggen een reeds gemonteerd circuit op een printplaat, hoeft u het circuit niet te monteren (zie hieronder), maar moet u de module correct aansluiten op de Arduino-bord.

Relais- en elektronische module Relais voor Arduino op 5V.

VCC— voeding +5 Volt

GND- gemeenschappelijk (aarde) - min.

IN1- beheer

NEE- Normaal geopend

NC- Normaal gesloten

COM- gemeenschappelijk (gemeenschappelijk)

LED's zijn aangesloten op de NC- en NO-pinnen, de gemeenschappelijke COM is aangesloten op + voeding (+5V), GND op aarde (-), VCC op +5 Volt, IN1 (besturing, aanduiding kan verschillen) op de Arduino Pin 2 haven.

Wanneer het relais is uitgeschakeld, wordt het gemeenschappelijke contact "COM" (gemeenschappelijk) verbonden met het normaal gesloten contact "NC" (normaal gesloten). Wanneer het relais wordt geactiveerd, wordt het “gemeenschappelijke” contact COM verbonden met het “normaal open” contact “NO” (normaal open).

Hierboven zie je het schakelschema voor les 13, ik denk dat er geen problemen zouden moeten zijn, met de juiste aansluiting, dat wil zeggen, door de markeerinstructies en "polariteit" te volgen, zou alles moeten lukken.

Voor deze ervaring heb je nodig:

1. Arduino UNO - 1 st.

2. Relais of "Elektronische relaismodule" - 1 st.

3. Transistor 2N222A - 1 st.

4. Diode 1N4148 - 1 st.

5. Weerstand 330 Ohm.

6. LED's in verschillende kleuren - 2 stuks.

7. Aansluitdraden.

Elektrisch aansluitschema van het breadboard en Arduino. Les 13. Arduino en relais

Download de code voor experiment 13. Schets en gedetailleerde beschrijving (Lees zeker de hele schets!):

ArduinoKit-experimentkit
Programmacode voor ervaring nr. 13:

Weergave van de gemaakte les in het lay-outdiagram:

Arduino en relais. Les 13

Als gevolg van deze ervaring zou je moeten zien...

U hoort het relais klikken en ziet ook twee LED's afwisselend knipperen met intervallen van één seconde. Mocht dit niet het geval zijn, controleer dan of je de schakeling goed in elkaar hebt gezet en of de code in de Arduino is geladen.

Mogelijke problemen:

LED's lichten niet op
Controleer nogmaals of de LED's correct zijn geïnstalleerd - de lange pin is de positieve pin.

Er zijn geen relaisklikken hoorbaar
Controleer of het relais en de transistor correct zijn aangesloten.

Triggert elke andere keer
Controleer de betrouwbaarheid van de relaisverbinding; als het relais geen elektronische module is, maar zeer korte kabels heeft, probeer het dan lichtjes in het breadboard te drukken.

Veel succes iedereen! We wachten op uw commentaar op ARDUINO LES 13 - ARDUINO CONTROLS RELAIS.

Het artikel beschrijft zo'n elektronisch apparaat als een relais, legt kort de principes van de werking ervan uit en bespreekt ook het aansluiten van een module met een DC-relais op Arduino aan de hand van het voorbeeld van LED-besturing.

We hebben nodig:

Arduino UNO (of compatibel bord);
personal computer met Arduino IDE of andere ontwikkelomgeving;
module met een relais (bijvoorbeeld deze);
4 weerstanden van elk 220 Ohm (ik raad aan een set weerstanden aan te schaffen met een vermogen van 10 Ohm tot 1 MOhm);
4 LED's (bijvoorbeeld uit deze set);
aansluitdraden (zoals deze).

1 Werkingsprincipe en soorten relais

Een relais is een elektromechanisch apparaat voor het sluiten en openen van een elektrisch circuit. In de klassieke versie bevat het relais een elektromagneet die het openen of sluiten van contacten regelt. Als in de normale stand de relaiscontacten open zijn, maar bij het aanleggen van een stuurspanning sluiten ze, dan wordt zo'n relais een sluitrelais genoemd. Als de relaiscontacten in de normale toestand gesloten zijn, maar bij het aanleggen van de stuurspanning openen, wordt dit type relais een verbreekrelais genoemd.

Daarnaast zijn er nog veel andere soorten relais: schakel-, enkelkanaals-, meerkanaals-, DC- of AC-relais en andere.

2 Aansluitschema relaismodule SRD-05VDC-SL-C

We zullen een module gebruiken met twee identieke relais van het type SRD-05VDC-SL-C of vergelijkbaar.

De module heeft 4 connectoren: voedingsconnectoren K1 en K2, een besturingsconnector en een connector voor externe voeding (met jumper).

Het relaistype SRD-05VDC-SL-C heeft drie contacten voor het aansluiten van de belasting: de twee buitenste zijn vast en de middelste is schakelend. Het is het middelste contact dat een soort ‘sleutel’ is die de circuits op de een of andere manier schakelt. Er staat een hint op de module welk relaiscontact normaal gesloten is: de markeringen “K1” en “K2” verbinden het middelste contact met het meest linkse contact (afgebeeld). Het aanleggen van stuurspanning op ingang IN1 of IN2 (low-current control connector) zal het relais dwingen om het middelste contact van de contactgroep K1 of K2 te verbinden met het rechter contact (voedingsconnector). De stroom die voldoende is om het relais te schakelen is ongeveer 20 mA, de digitale pinnen van de Arduino kunnen tot 40 mA leveren.

De externe voedingsconnector wordt gebruikt om galvanische isolatie te bieden tussen het Arduino-bord en de relaismodule. Standaard bevindt zich een jumper op de connector tussen de JD-VCC- en VCC-pinnen. Wanneer deze is geïnstalleerd, gebruikt de module de spanning die wordt toegepast op de VCC-pin van de besturingsconnector voor voeding, en is het Arduino-bord niet galvanisch geïsoleerd van de module. Als u galvanische isolatie tussen de module en de Arduino moet aanbrengen, moet u de module van stroom voorzien via de externe voedingsconnector. Om dit te doen, wordt de jumper verwijderd en wordt er extra stroom geleverd aan de JD-VCC- en GND-pinnen. Tegelijkertijd wordt er ook stroom geleverd aan de VCC-pin van de besturingsconnector (vanaf +5 V Arduino).

Overigens kan het relais niet alleen een laagstroombelasting schakelen, zoals in ons voorbeeld. Met behulp van een relais kunt u redelijk grote ladingen sluiten en openen. Welke moet je bekijken in de technische beschrijving van een specifiek relais. Dit relais SRD-05VDC-SL-C kan bijvoorbeeld netwerken schakelen met stromen tot 10 A en spanningen tot 250 V AC of tot 30 V DC. Dat wil zeggen dat het bijvoorbeeld kan worden gebruikt om de verlichting van een appartement te regelen.

Waar heeft het relais zijn naam vandaan?

Van de achternaam van de Britse wetenschapper Lord Rayleigh - 28,6%

Van de procedure voor het wisselen van vermoeide postpaarden - 57,1%

Van de naam van de fysieke hoeveelheid helderheidsmeting - 0%

In dit voorbeeld hebben we geen galvanische isolatie nodig tussen de Arduino en de relaismodule, dus zullen we de module rechtstreeks van stroom voorzien vanaf het Arduino-bord en de jumper op zijn plaats laten. Laten we het circuit samenstellen zoals weergegeven in de afbeelding. De gebruikte weerstanden zijn 220 Ohm, eventuele LED's.

3 Relaisbesturingsschets met behulp van Arduino

We zullen afwisselend een paar LED's van dezelfde kleur aansteken en elke seconde overschakelen naar een paar van een andere kleur. Laten we een schets als deze schrijven.

Const int relais1 = 2; // controlepin van het 1e relais const int relay2 = 3; // controlepin van het 2e relais const int led1 = 4; // geschakelde uitgang - voeding van de 1e LED const int led2 = 5; // geschakelde uitgang - voeding van de 2e LED void setup() ( pinMode(relay1, OUTPUT); pinMode(relay2, OUTPUT); pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT); // stel beide relais in op de oorspronkelijke positie: digitalWrite(relay1, HIGH); digitalWrite(relay2, HIGH); // voeding aan de LED's: digitalWrite(led1, HIGH); digitalWrite(led2, HIGH); : digitalWrite (relay1, LOW); digitalWrite(relay2, LOW); // schakel beide relais terug: digitalWrite(relay1, HIGH);

Laten we nu de schets in het Arduino-geheugen laden. Dit is hoe het er voor mij uitziet. De relais klikken één keer per seconde luid en de LED's knipperen vrolijk.

Er zijn trouwens nog andere soorten schakelapparaten, bijvoorbeeld optocouplers. Deze apparaten hebben geen mechanische onderdelen, wat hun slijtvastheid en reactiesnelheid aanzienlijk verhoogt. Bovendien zijn ze kleiner van formaat en vereisen ze minder stroom.