¿Quieres aprender a controlar dispositivos electrónicos de forma sencilla y eficiente? En este artículo te enseñaremos cómo utilizar un módulo de relé de dos canales con Arduino, a través de una interfaz fácil de implementar. Descubre cómo darle vida a tus proyectos de automatización con esta potente herramienta. ¡Sigue leyendo para conocer todos los detalles!
En su próximo proyecto, es posible que desee utilizar su Arduino para controlar un dispositivo de alto voltaje, como una lámpara, un ventilador u otro electrodoméstico. Sin embargo, dado que Arduino funciona con 5 voltios, no puede controlar directamente estos dispositivos de alto voltaje.
Aquí es donde entran en juego los módulos de relé. Estos módulos compactos son económicos, fáciles de conectar e ideales para proyectos de bricolaje que requieren cambiar pequeñas cantidades de energía CA o CC. El único inconveniente es que se trata de dispositivos electromecánicos y son más propensos a desgastarse con el tiempo.
Este tutorial lo guiará a través de la configuración del módulo de relé para encender una lámpara u otro dispositivo. Pero primero, obtendrá una introducción rápida a los relevos.
¿Cómo funcionan los relés?
El corazón de un relé es un electroimán (una bobina de alambre que se convierte en un imán temporal cuando pasa corriente a través de él). Se puede considerar un relé como una palanca eléctrica; Lo enciendes con una corriente relativamente pequeña y enciende otro dispositivo con una corriente mucho mayor.
Conceptos básicos del relevo
Aquí hay una pequeña animación que muestra cómo un relé conecta dos circuitos.
Para ilustrar, imaginemos dos circuitos simples: uno con un electroimán y un interruptor o sensor y el otro con un interruptor magnético y una bombilla.
Inicialmente, ambos circuitos están abiertos y no fluye corriente a través de ellos.
Cuando una pequeña corriente fluye a través del primer circuito, el electroimán se energiza y crea un campo magnético a su alrededor. El electroimán energizado atrae el contacto del segundo circuito, cerrando el interruptor y permitiendo que fluya una gran corriente.
Cuando la corriente deja de fluir en el primer circuito, el contacto vuelve a su posición original y abre nuevamente el segundo circuito.
Operación de relé
Un relé suele tener cinco pines, tres de los cuales son terminales de alto voltaje (NC, COM y NO) que están conectados al dispositivo que se controla.
El dispositivo está conectado entre el puerto COM (común) y el puerto NC (normalmente cerrado) o el puerto NO (normalmente abierto), dependiendo de si desea que el dispositivo permanezca normalmente encendido o apagado.
Entre los dos pines restantes (bobina1 y bobina2) hay una bobina que actúa como electroimán.
Normalmente (posición inicial), el puerto COM está conectado al puerto NC y el puerto NO está abierto.
Cuando la corriente fluye a través de la bobina, el electroimán se energiza, lo que hace que el contacto interno del interruptor se mueva. Luego, el COM se conecta al terminal NO y se desconecta del terminal NC.
Cuando la corriente ya no fluye a través de la bobina, el contacto interno vuelve a su posición original, reconectando el terminal NC a COM y volviendo a abrir el terminal NO.
En otras palabras, el relé actúa como un interruptor unipolar de dos posiciones (SPDT).
Descripción general del hardware del módulo de relé de dos canales
El módulo de relé de doble canal está diseñado para permitir que su Arduino controle dos dispositivos potentes. Tiene dos relés, cada uno con una corriente nominal máxima de 10 A a 250 V CA o 30 V CC.
También están disponibles módulos de uno, cuatro y ocho canales. Podrás elegir el que mejor se adapte a tus necesidades.
Bloques de terminales de salida
Los terminales de alto voltaje (NC, COM y NO) de cada relé se dividen en dos terminales de tornillo. El dispositivo que desea controlar se puede conectar a través de él.
Control del módulo
En el otro lado del módulo hay dos pines de entrada, IN1 e IN2, para controlar el relé. Estos pines son compatibles con la lógica de 5V. Entonces, si tienes un microcontrolador como Arduino, puedes controlar un relé con cualquier pin de salida digital.
Los pines de entrada están activos en nivel bajo, lo que significa que una lógica BAJA activa el relé y una lógica ALTA lo desactiva.
El módulo de relé tiene dos LED que indican el estado del relé. Cuando se activa un relé, se enciende el LED correspondiente.
Optoacopladores incorporados
Una de las mejores características de estos módulos es la integración de dos optoacopladores en las entradas lógicas.
Los fotoacopladores proporcionan un aislamiento eléctrico completo entre la entrada de control lógico y la fuente de alimentación del relé como una capa adicional de protección en caso de una falla grave de la carga de CA del relé, como la caída de un rayo.
Puente para seleccionar la fuente de alimentación.
El módulo tiene un puente entre los pines del encabezado JD-VCC y VCC (la alimentación del relé está conectada a la alimentación lógica). Este puente determina si el módulo de relé está conectado físicamente al Arduino o no.
Con el puente colocado, Arduino suministra energía directamente al electroimán del relé. En este caso, el módulo de relé y el Arduino no están físicamente aislados entre sí, pero esto hace que el dispositivo sea más fácil de usar ya que solo requiere una fuente de alimentación.
Si quita el puente, el módulo de relé queda físicamente aislado del Arduino. Sin embargo, en este caso deberá proporcionar un voltaje de suministro de 5 V independiente para JD-VCC y GND.
Rendimiento del módulo
El módulo funciona a 5 voltios y consume aproximadamente 140 mA cuando ambos relés están activados (70 mA cada uno).
El módulo también contiene diodos de retorno conectados en paralelo con las bobinas del relé para disipar la corriente de forma segura cuando la bobina del relé está desenergizada.
Recuerde que con los optoacopladores habilitados, se requieren dos fuentes de alimentación independientes de 5 V.
Asignación de pines del módulo de relé de dos canales
Echemos un vistazo al pinout.
Pines de control:
VCC El pin suministra energía a los optoacopladores incorporados y opcionalmente al electroimán del relé (siempre que deje el puente en su lugar). Conéctelo al pin de 5V del Arduino.
Tierra es el pin de tierra común.
EN1 y EN2 Los pines controlan el relé. Estos son pines activos bajos, lo que significa que tirarlos a BAJO activa el relé y tirarlos a ALTO los desactiva.
Pines de selección de fuente de alimentación:
JD-VCC suministra energía al electroimán del relé. Con el puente en su lugar, JD-VCC está en cortocircuito a VCC, lo que permite que los solenoides se alimenten desde la línea de 5 V del Arduino. Sin la tapa del puente, tendrías que conectarlo a una fuente de alimentación separada de 5 V.
VCC El pin está en cortocircuito con el pin JD-VCC cuando la tapa del puente está en su lugar. Deje este pin desconectado al quitar el puente.
Tierra es el pin de tierra común.
Terminales de salida:
COM El terminal se conecta al dispositivo que desea controlar.
CAROLINA DEL NORTE El terminal normalmente está conectado al terminal COM a menos que active el relé, lo que interrumpe la conexión.
NO El puerto normalmente está abierto a menos que active el relé que lo conecta al puerto COM.
Cableado de un módulo de relé de dos canales a un Arduino
Ahora que sabemos todo sobre el módulo de relé, ¡es hora de ponerlo en uso! Conectemos nuestro módulo de relé para alimentar una lámpara.
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Advertencia: |
Comience conectando el pin VCC del módulo al pin de 5V del Arduino y el pin GND a tierra. Solo usaremos un relé para nuestro experimento, así que conecte el pin digital n.° 6 al pin de entrada IN1.
También deberá conectar el módulo de relé al dispositivo alimentado por CA que desea controlar, en este caso una lámpara. Deberá cortar su línea de CA viva y conectar un extremo del cable cortado (que viene de la pared) a COM y el otro a NC o NO, dependiendo de cuál desee que sea el estado de salida de su dispositivo.
Si dejas tu dispositivo apagado la mayor parte del tiempo y quieres encenderlo ocasionalmente, conecta el otro extremo del cable a NO. De lo contrario, conéctelo a NC.
Para este proyecto, queremos que nuestra lámpara esté apagada inicialmente y luego se encienda cuando activemos el relé. Por tanto, conectamos un extremo del cable a COM y el otro a NO.
La siguiente figura muestra el cableado.
En el esquema anterior, dejamos el puente en su lugar para que el electroimán del relé sea accionado directamente por el Arduino. En este caso, el módulo de relé y el Arduino no están físicamente aislados.
Si desea mantenerlos aislados, debe suministrar JD-VCC y GND con un voltaje de suministro de 5 V por separado. El siguiente cableado muestra cómo se logra esto.
código de ejemplo de arduino
Controlar un módulo de relé con Arduino es tan fácil como controlar un LED. Aquí hay un código simple que activa el relé durante 3 segundos y luego lo desactiva durante 3 segundos.
int RelayPin = 6;
void setup() {
// Set RelayPin as an output pin
pinMode(RelayPin, OUTPUT);
}
void loop() {
// Let's turn on the relay...
digitalWrite(RelayPin, LOW);
delay(3000);
// Let's turn off the relay...
digitalWrite(RelayPin, HIGH);
delay(3000);
}Explicación del código:
El boceto comienza especificando el pin al que está conectado el pin de entrada del módulo de relé.
int RelayPin = 6;En la función de configuración, configuramos el pin de entrada para que se comporte como una salida.
pinMode(RelayPin, OUTPUT);En la función de bucle, encendemos/apagamos el dispositivo tirando del pin del relé a BAJO/ALTO.
digitalWrite(RelayPin, LOW) tira del pasador a BAJO, mientras que digitalWrite(RelayPin, HIGH) tira del pasador ALTO.
digitalWrite(RelayPin, LOW);
delay(3000);
digitalWrite(RelayPin, HIGH);
delay(3000);Interfaz para módulo de relé de dos canales con Arduino
En tu próximo proyecto, es posible que desees utilizar tu Arduino para controlar un dispositivo de alto voltaje, como una lámpara, un ventilador u otro electrodoméstico. Sin embargo, debido a que Arduino funciona con 5 voltios, no puede controlar directamente estos electrodomésticos de alto voltaje.
Es aquí donde entran en juego los módulos de relé. Estos módulos bien contenidos son económicos, fáciles de conectar e ideales para proyectos caseros que requieren conmutar cantidades modestas de energía AC o DC. La única desventaja es que, debido a que son dispositivos electromecánicos, son más propensos al desgaste con el tiempo.
¿Cómo funcionan los relés?
En el centro de un relé hay un electroimán (una bobina de alambre que se convierte en un imán temporal cuando pasa electricidad a través de él). Un relé puede ser considerado como una palanca eléctrica: lo enciendes con una corriente relativamente pequeña y enciende otro dispositivo con una corriente mucho mayor.
Conceptos básicos de los Relés
Imagina dos circuitos simples: uno con un electroimán y un interruptor o sensor, y otro con un interruptor magnético y una bombilla.
- Cuando una corriente pequeña fluye a través del primer circuito, el electroimán se energiza, creando un campo magnético a su alrededor.
- El electroimán energizado atrae el contacto del segundo circuito, cerrando el interruptor y permitiendo que fluya una corriente grande.
- Una vez que la corriente en el primer circuito deja de fluir, el contacto vuelve a su posición original, abriendo el segundo circuito.
Funcionamiento del Relé
Un relé típicamente tiene cinco pines, tres de los cuales son terminales de alto voltaje (NC, COM y NO) que se conectan al dispositivo controlado.
- El dispositivo se conecta entre el terminal COM (común) y el terminal NC (normalmente cerrado) o NO (normalmente abierto), dependiendo de si el dispositivo debe permanecer normalmente encendido o apagado.
- Entre los dos pines restantes (bobina1 y bobina2) hay una bobina que actúa como un electroimán.
Por lo tanto, el relé funciona como un interruptor de un solo polo y doble tiro (SPDT).
Descripción del Hardware del Módulo de Relé de Dos Canales
El módulo de relé de dos canales está diseñado para permitir a tu Arduino controlar dos dispositivos de alto voltaje. Tiene dos relés, cada uno con una capacidad máxima de corriente de 10A a 250VAC o 30VDC.
Los módulos con uno, cuatro y ocho canales también están disponibles. Puedes elegir el que mejor se ajuste a tus necesidades.
Terminales de Salida
Los terminales de alto voltaje (NC, COM y NO) de cada relé se conectan a dos terminales de tornillo. El dispositivo que deseas controlar se puede conectar entre ellos.
Control del Módulo
En el lado opuesto del módulo, hay dos pines de entrada, IN1 e IN2, para controlar el relé. Estos pines son compatibles con lógica de 5V, por lo que si tienes un microcontrolador como un Arduino, puedes activar un relé con cualquier pin de salida digital.
Los pines de entrada son activos bajos, lo que significa que una lógica BAJA activa el relé y una lógica ALTA lo desactiva.
Nota: Para seguir leyendo esta guía detallada, visita: Guía completa para la Interfaz de módulo de relé de dos canales con Arduino.
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