Piloter un relais avec un Arduino : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Bonjour à tous, bienvenue sur ma chaîne. Ceci est mon 4ème tutoriel sur la façon de piloter un RELAIS (pas un module relais) avec un Arduino.

Il existe des centaines de tutoriels disponibles sur l'utilisation d'un "module relais", mais je n'ai pas pu en trouver un bon qui montre comment utiliser un relais et non un module relais. Nous allons donc ici discuter du fonctionnement d'un relais et de la façon dont nous pouvons le connecter à un Arduino.

Remarque: Si vous effectuez des travaux avec « l'alimentation secteur », comme un câblage d'alimentation CA 120 V ou 240 V, vous devez toujours utiliser les équipements et les équipements de sécurité appropriés et déterminer si vous avez les compétences et l'expérience adéquates ou consulter un électricien agréé. Ce projet n'est pas destiné à être utilisé par des enfants.

Étape 1: les bases

Un relais est un grand interrupteur mécanique, qui est activé ou désactivé en alimentant une bobine.

Selon le principe de fonctionnement et les caractéristiques structurelles, les relais sont de différents types, tels que:

1. Relais électromagnétiques

2. Relais statiques

3. Relais thermiques

4. Relais à puissance variable

5. Relais Reed

6. Relais hybrides

7. Relais multidimensionnels et ainsi de suite, avec des cotes, des tailles et des applications variées.

Cependant, dans ce tutoriel, nous ne parlerons que d'un relais électromagnétique.

Guide des différents types de relais:

1.

2.

Étape 2: Mon relais (SRD-05VDC-SL-C)

Le relais que je regarde est un SRD-05VDC-SL-C. C'est un relais très populaire parmi les amateurs d'électronique Arduino et DIY.

Ce relais a 5 broches. 2 pour la bobine. Celui du milieu est COM (commun) et les deux autres sont appelés NO (normalement ouvert) et NC (normalement fermé). Lorsque le courant traverse la bobine du relais, un champ magnétique est créé qui provoque le déplacement d'une armature ferreuse, créant ou interrompant une connexion électrique. Lorsque l'électro-aimant est excité, le NO est celui qui est allumé et NC est celui qui est éteint. Lorsque la bobine est désexcitée, la force électromagnétique disparaît et l'armature revient à sa position d'origine en activant le contact NF. La fermeture et le relâchement des contacts entraînent la mise sous et hors tension des circuits.

Maintenant, si nous regardons le haut du relais, la première chose que nous voyons est SONGLE, c'est le nom du fabricant. Ensuite, nous voyons le "Courant et tension nominale": c'est le courant et/ou la tension maximum qui peut être passé à travers le commutateur. Il commence à partir de 10A@250VAC et descend jusqu'à 10A@28VDC Enfin le bit du bas dit: SRD-05VDC-SL-C SRD: est le modèle de relais. 05VDC: Également appelée « Tension nominale de la bobine » ou « Tension d'activation du relais », il s'agit de la tension nécessaire à la bobine pour activer le relais.

S: signifie structure de type « scellé »

L: est la "sensibilité de la bobine" qui est de 0,36 W

C: nous parle du formulaire de contact

J'ai joint la fiche technique du relais pour plus d'informations.

Étape 3: Mettre la main sur un relais

Commençons par déterminer les broches de la bobine du relais.

Vous pouvez le faire soit en connectant un multimètre au mode de mesure de résistance avec une échelle de 1000 ohms (puisque la résistance de la bobine se situe normalement entre 50 ohms et 1000 ohms) ou en utilisant une batterie. Ce relais a une polarité « non » marquée car la diode de suppression interne n'y est pas présente. Par conséquent, la sortie positive de l'alimentation CC peut être connectée à l'une des broches de la bobine tandis que la sortie négative de l'alimentation CC sera connectée à l'autre broche de la bobine ou vice versa. Si nous connectons notre batterie aux bonnes broches, vous pouvez réellement entendre le son *clic* lorsque l'interrupteur s'allume.

Si jamais vous ne savez pas lequel est NON et lequel est une broche NC, suivez les étapes ci-dessous pour déterminer facilement cela:

- Réglez le multimètre en mode de mesure de résistance.

- Retournez le relais pour voir les broches situées dans sa partie inférieure.

- Maintenant, connectez-en un sur la sonde du multimètre à la broche entre les bobines (Broche commune)

- Connectez ensuite l'autre sonde une à une aux 2 broches restantes.

Une seule des broches complètera le circuit et affichera une activité sur le multimètre.

Étape 4: Arduino et un relais

* La question est "Pourquoi utiliser un relais avec un Arduino ?"

Les broches GPIO (entrée/sortie à usage général) d'un microcontrôleur ne peuvent pas gérer les périphériques de puissance plus élevée. Une LED est assez simple, mais les gros appareils électriques tels que les ampoules, les moteurs, les pompes ou les ventilateurs nécessitaient des circuits plus sournois. Vous pouvez utiliser un relais 5V pour commuter le courant 120-240V et utiliser l'Arduino pour contrôler le relais.

* Un relais permet essentiellement à une tension relativement basse de contrôler facilement des circuits de puissance plus élevée. Un relais accomplit cela en utilisant le 5V émis par une broche Arduino pour alimenter l'électro-aimant qui à son tour ferme un interrupteur physique interne pour allumer ou éteindre un circuit de puissance plus élevée. Les contacts de commutation d'un relais sont complètement isolés de la bobine, et donc de l'Arduino. Le seul lien est par le champ magnétique. Ce processus s'appelle « l'isolement électrique ».

* Maintenant, une question se pose, pourquoi avons-nous besoin du bit supplémentaire de circuit pour piloter le relais ? La bobine du relais a besoin d'un courant important (environ 150mA) pour piloter le relais, ce qu'un Arduino ne peut pas fournir. Par conséquent, nous avons besoin d'un appareil pour amplifier le courant. Dans ce projet, le transistor NPN 2N2222 pilote le relais lorsque la jonction NPN est saturée.

Étape 5: Configuration matérielle requise

Pour ce tutoriel, nous avons besoin de:

1 x planche à pain

1 x Arduino Nano/UNO (ce qui est pratique)

1 relais

1 résistance 1K

1 x 1N4007 diode haute tension et haute intensité pour protéger le microcontrôleur des pics de tension

1 x 2N2222 Transistor NPN à usage général

1 x LED et une résistance de limitation de courant de 220 ohms pour tester la connectivité

Peu de câbles de connexion

Un câble USB pour télécharger le code sur l'Arduino

et équipements généraux de soudure

Étape 6: Assemblage

* Commençons par connecter les broches VIN et GND de l'Arduino aux rails +ve et -ve de la maquette.

* Ensuite, connectez l'une des broches de la bobine au rail + ve 5v de la planche à pain.

* Ensuite, nous devons connecter une diode à travers la bobine électromagnétique. La diode aux bornes de l'électro-aimant conduit dans le sens inverse lorsque le transistor est éteint pour se protéger contre une pointe de tension ou le reflux de courant.

* Connectez ensuite le Collector du transistor NPN à la 2ème broche de la bobine.

* L'émetteur se connecte au rail -ve de la maquette.

* Enfin, à l'aide d'une résistance de 1k, connectez la Base du transistor à la broche D2 de l'Arduino.

* Ça y est notre circuit est terminé, maintenant nous pouvons télécharger le code sur l'Arduino pour allumer ou éteindre le relais. Fondamentalement, lorsque +5v traverse la résistance 1K vers la base du transistor, un courant d'environ 0,0005 ampères (500 microampères) circule et allume le transistor. Un courant d'environ 0,07 ampères commence à circuler à travers la jonction en allumant l'électro-aimant. L'électro-aimant tire alors le contact de commutation et le déplace pour connecter la borne COM à la borne NO.

* Une fois que la borne NO est connectée, une lampe ou toute autre charge peut être allumée. Dans cet exemple, j'allume et éteint simplement une LED.

Étape 7: Le code

Le code est très simple. Commencez simplement par définir la broche numérique numéro 2 de l'Arduino comme broche de relais.

Ensuite, définissez le pinMode comme OUTPUT dans la section de configuration du code. Enfin, dans la section boucle, nous allons activer et désactiver le relais tous les 500 cycles CPU en réglant respectivement la broche du relais sur HIGH et LOW.

Étape 8: Conclusion

* N'oubliez pas: il est très important de placer une diode sur la bobine du relais car un pic de tension (rebond inductif de la bobine) est généré (interférence électromagnétique) lorsque le courant est retiré de la bobine en raison de l'effondrement du champ magnétique. champ. Ce pic de tension peut endommager les composants électroniques sensibles contrôlant le circuit.

* Le plus important: comme les condensateurs, nous sous-estimons toujours le relais pour atténuer le risque de défaillance du relais. Disons que vous devez travailler à 10A@120VAC, n'utilisez pas un relais évalué pour 10A@120VAC, utilisez plutôt un plus gros tel que 30A@120VAC. N'oubliez pas que puissance = courant * tension, donc un relais 30A@220V peut gérer jusqu'à un appareil de 6 000W.

* Si vous remplacez simplement la LED par tout autre appareil électrique comme un ventilateur, une ampoule, un réfrigérateur, etc., vous devriez pouvoir transformer cet appareil en un appareil intelligent avec une prise de courant contrôlée par Arduino.

* Le relais peut également être utilisé pour activer ou désactiver deux circuits. Un lorsque l'électro-aimant est allumé et le second lorsque l'électro-aimant est éteint.

* Un relais aide à l'isolation électrique. Les contacts de commutation d'un relais sont complètement isolés de la bobine, et donc de l'Arduino. Le seul lien est par le champ magnétique.

Remarque: les courts-circuits sur les broches Arduino, ou la tentative d'exécuter des appareils à courant élevé à partir de celle-ci, peuvent endommager ou détruire les transistors de sortie de la broche, ou endommager l'ensemble de la puce AtMega. Souvent, cela se traduira par une broche "morte" du micro-contrôleur, mais la puce restante fonctionnera toujours correctement. Pour cette raison, c'est une bonne idée de connecter les broches de SORTIE à d'autres appareils avec des résistances de 470Ω ou 1k, à moins qu'une consommation de courant maximale des broches ne soit requise pour une application particulière.

Étape 9: Merci

Merci encore d'avoir regardé cette vidéo ! J'espère que ça t'aide. Si vous voulez me soutenir, vous pouvez vous abonner à ma chaîne et regarder mes autres vidéos. Merci, ca encore dans ma prochaine vidéo.