Arduino Relay Tutorial – Hochspannungsgeräte mit Arduino steuern

In diesem Tutorial lernen wir, wie man Hochspannungsgeräte mit Arduino und einem Relaismodul steuert. Sie können sich das folgende Video ansehen oder das schriftliche Tutorial unten lesen.

Übersicht

Wir können elektronische Hochspannungsgeräte mit Relais steuern. Ein Relais ist eigentlich ein Schalter, der von einem Elektromagneten elektrisch betätigt wird. Der Elektromagnet wird mit einer niedrigen Spannung, beispielsweise 5 Volt, von einem Mikrocontroller aktiviert und zieht einen Kontakt, um einen Hochspannungskreis zu schließen oder zu unterbrechen.

HL-52S Relaismodul

Als Beispiel für dieses Arduino-Relais-Tutorial verwenden wir das HL-52S 2-Kanal-Relaismodul, das über 2 Relais mit einer Nennleistung von 10 A bei 250 und 125 V AC und 10 A bei 30 und 28 V DC verfügt. Der Hochspannungsausgangsanschluss hat 3 Pins, der mittlere ist der gemeinsame Pin und wie wir an den Markierungen sehen können, ist einer der beiden anderen Pins für die normalerweise offene Verbindung und der andere für die normalerweise geschlossene Verbindung.

Auf der anderen Seite des Moduls haben wir diese 2 Stiftsätze. Der erste hat 4 Pins, einen Masse- und einen VCC-Pin zur Stromversorgung des Moduls und 2 Eingangspins In1 und In2. Der zweite Pin-Satz hat 3 Pins mit einem Jumper zwischen dem JDVcc- und dem Vcc-Pin. Bei einer solchen Konfiguration wird der Elektromagnet des Relais direkt vom Arduino Board mit Strom versorgt und wenn etwas mit dem Relais schief geht, könnte der Mikrocontroller beschädigt werden.

Komponenten, die für dieses Arduino-Relais-Tutorial benötigt werden

Sie können die Komponenten von einer der folgenden Websites beziehen:

5-V-Relaismodul …………………………
Arduino-Board ……………………………
Steckbrett und Schaltdrähte ………
Kabel, Stecker, Buchse

Schaltplan

Sehen wir uns zum besseren Verständnis die Schaltpläne des Relaismoduls in dieser Konfiguration an. Wir können also sehen, dass die 5 Volt von unserem Mikrocontroller, der mit dem Vcc-Pin verbunden ist, um das Relais über den Optokoppler-IC zu aktivieren, auch mit dem JDVcc-Pin verbunden sind, der den Elektromagneten des Relais versorgt. In diesem Fall haben wir also keine Isolierung zwischen dem Relais und dem Mikrocontroller.

Um den Mikrocontroller vom Relais zu isolieren, müssen wir den Jumper entfernen und eine separate Stromversorgung für den Elektromagneten an den JDVcc und den Massestift anschließen. Bei dieser Konfiguration hat der Mikrocontroller jetzt keine physische Verbindung mit dem Relais, er verwendet nur das LED-Licht des Optokoppler-ICs, um das Relais zu aktivieren.

Bei diesem Schaltplan ist noch etwas zu beachten. Die Eingangspins des Moduls arbeiten umgekehrt. Wie wir sehen können, wird das Relais aktiviert, wenn der Eingangsstift LOW ist, da auf diese Weise der Strom vom VCC zum Eingangsstift fließen kann, der niedrig oder geerdet ist, und die LED aufleuchtet und das Relais aktiviert . Wenn der Eingangspin HIGH ist, fließt kein Strom, daher leuchtet die LED nicht und das Relais wird nicht aktiviert.

Hochspannungswarnung

Bevor wir mit diesem Tutorial fortfahren, möchte ich Sie hier warnen, dass wir Hochspannung verwenden, die bei falscher oder unsachgemäßer Verwendung zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen kann. Seien Sie also sehr vorsichtig mit dem, was Sie tun, denn ich übernehme keine Verantwortung für Ihre Handlungen.

Verwendung des Arduino-Relaismoduls mit den Hochspannungsgeräten

Schauen wir uns zunächst den Schaltplan an. Wie zuvor beschrieben, verwenden wir einen 5-V-Adapter als separate Stromversorgung für den Elektromagneten, der mit dem JDVcc und dem Erdungsstift verbunden ist. Der 5-V-Pin des Arduino wird mit dem Vcc-Pin des Moduls und der Pin Nummer 7 mit dem In1-Eingangspin zur Steuerung des Relais verbunden. Für den Hochspannungsteil benötigen wir nun einen Netzstecker, eine Steckdose und ein Kabel mit zwei Adern. Einer der beiden Drähte wird abgeschnitten und mit dem gemeinsamen und dem normalerweise offenen Stift des Modulausgangsanschlusses verbunden. Wenn wir also mit dieser Konfiguration das Relais aktivieren, wird der Hochspannungskreis geschlossen und funktioniert.

Hier ist, wie das Kabel hergestellt wurde. Also kaufte ich einen Stecker, eine Steckdose und ein Kabel. Dann schneide ich vorsichtig das Kabel und schneide einen der Drähte wie im Bild unten gezeigt und verbinde sie mit den normalerweise offenen Anschlussstiften des Relaismoduls. Verbinden Sie auch die Enden des Kabels mit dem Stecker und der Buchse.

*Hinweis:Stellen Sie sicher, dass Sie die anderen Drähte verwenden, nicht den „gelben und grünen“ Draht, da er für die Erdung vorgesehen ist.

Hier ist das endgültige Erscheinungsbild meines einsatzbereiten Kabels. Bevor Sie Ihr Kabel verwenden, vergewissern Sie sich jedoch, dass es ordnungsgemäß funktioniert. Sie können dies mit einem Multimeter überprüfen oder zuerst mit einer niedrigen Spannung testen.

Quellcode des Arduino-Relay-Tutorials

Jetzt bleibt für dieses Tutorial nur noch, einen einfachen Code zu erstellen und das Relay-Modul zu testen, wie es funktioniert. Hier ist der einfache Code, wir verwenden nur die Pin-Nummer 7 zum Steuern des Relais, also definieren wir es als Ausgang und erstellen ein Programm, das das Relais nur alle 3 Sekunden aktiviert und deaktiviert. Ich möchte hier noch einmal erwähnen, dass der Eingang des Moduls umgekehrt arbeitet, sodass ein logisches Low am Eingang tatsächlich das Relais aktiviert und umgekehrt.

int in1 = 7;

void setup() {
  pinMode(in1, OUTPUT);
  digitalWrite(in1, HIGH);
}

void loop() {
  digitalWrite(in1, LOW);
  delay(3000);
  digitalWrite(in1, HIGH);
  delay(3000);
}

Codesprache:Arduino (arduino)

Eine Demonstration dieses Beispiels finden Sie am Ende des Videos dieser Anleitung. Ich habe 3 Geräte darauf getestet. Zuerst eine 100-W-Glühbirne, dann eine Schreibtischlampe und einen Heizlüfter. Alle diese Geräte arbeiten mit 220 V.

So können wir also jedes Hochspannungsgerät mit Arduino oder eigentlich jedem anderen Mikrocontroller steuern. Und natürlich sind die Möglichkeiten jetzt endlos, zum Beispiel können wir die Geräte per TV-Fernbedienung, Bluetooth, SMS, Internet usw. steuern.

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