Как подключить реле к ардуино нано

Как работает модуль реле и как его подключить к Arduino

Одноканальное реле — это электронный переключатель, которым можно управлять с помощью маломощного электрического сигнала, такого как, например, выход платы Arduino. Используя плату Arduino Uno и одноканальный модуль реле, вы можете управлять высоковольтными или мощными устройствами, такими как освещение, двигатели и бытовая техника, с вашего компьютера или мобильного устройства. В этой статье мы рассмотрим принцип работы модуля реле и как его подключить к плате Arduino чтобы с его помощью управлять электрической лампой.

Принципы работы одноканального модуля реле

Распиновка

Распиновка одноканального модуля реле приведена на следующем рисунке.

VCC — контакт для подачи питания на модуль

GND — контакт общего провода (земли)

IN — управляющий контакт

COM — подключается к устройству которым вы хотите управлять

NC — нормально замкнутый контакт

NO — нормально разомкнутый контакт

Примечание : в некоторых универсальных модулях реле последовательность контактов может быть другой. В этих случаях рекомендуется познакомиться с даташитом на модуль прежде чем подключать его в схему.

Компоненты

Компоненты одноканального модуля реле показаны на следующих рисунках.

Конструкция одноканального модуля реле обычно состоит из следующих компонентов:

1. Катушка : она создает магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток, который используется для размыкания или замыкания контактов переключателя.

2. Контакты : являются переключающими элементами реле и могут быть нормально разомкнутыми (NO) или нормально замкнутыми (NC) . Когда катушка находится под напряжением, магнитное поле притягивает подвижный якорь, который размыкает или замыкает контакты.

3. Якорь : представляет собой подвижный компонент, который притягивается магнитным полем, создаваемым катушкой. Он размыкает или замыкает контакты в зависимости от состояния катушки.

4. Рама : обеспечивает механическую опору для компонентов реле и защищает реле от внешних повреждений.

5. Клеммы : служат для подключения реле к внешним цепям. Катушка подключена к цепи управления, а контакты подключены к нагрузке.

В дополнение к этим основным компонентам некоторые модули реле могут также включать дополнительные функции, такие как светодиодные индикаторы, защитные диоды, демпфирующие цепи или другие компоненты для повышения их производительности и надежности.

Наиболее часто задаваемые вопросы про модули реле

В чем разница между 1-канальным и 2-канальным реле?

Одноканальное реле имеет один переключатель или канал, что означает, что оно может одновременно управлять только одной нагрузкой или цепью. Этот тип реле обычно используется в простых приложениях, где необходимо переключить только одну нагрузку, например, включить или выключить один источник света.

С другой стороны, двухканальное реле имеет два переключателя или канала, что означает, что оно может независимо управлять двумя отдельными нагрузками или цепями. Этот тип реле часто используется в более сложных приложениях, где необходимо переключать несколько нагрузок, например, для управления двумя отдельными светильниками или двигателями.

Для чего используются реле?

Реле используются для переключения нагрузок большой мощности с использованием управляющего сигнала малой мощности, обеспечивая гальваническую развязку между цепью управления и нагрузкой. Они часто используются для управления освещением, двигателями и другими мощными устройствами и могут управляться различными сигналами, такими как переключатели, датчики или микроконтроллеры. Реле также используются для независимого переключения различных нагрузок и для защиты чувствительных электронных компонентов от высоких напряжений и токов.

В чем разница между SSR и реле?

Основное различие между SSR (Solid State Relay — твердотельное реле) и реле заключается в том, что твердотельные реле используют твердотельную электронику для переключения нагрузки, в то время как традиционные реле используют электромеханические контакты. SSR обеспечивают более высокую скорость переключения и более длительный срок службы, не вызывают образования электрической дуги, но, как правило, стоят дороже, чем традиционные реле.

Как работает одноканальное реле?

Кратко принцип работы одноканального реле показан на следующем видео.

«Реле — это простой электрический компонент , который позволяет управлять мощным электрическим устройством с помощью маломощного электрического переключателя».

Теперь, что это на самом деле означает? По сути э то как посредник, который действует как выключатель для другого устройства. Фактически, реле можно рассматривать как переключатель , который управляется электричеством. Вместо того, чтобы физически щелкать выключателем, электрический сигнал делает это за вас. Вот как это работает.

Электрический ток течет по катушке провода вокруг электромагнита реле, создавая магнитное поле . Это магнитное поле притягивает металлический якорь внутри реле и заставляет его двигаться, вступая в контакт с выключателем. Затем этот переключатель может управлять потоком электроэнергии к мощному устройству, такому как свет, двигатель или нагревательный элемент. При отключении электрического тока на катушку магнитное поле исчезает, и якорь возвращается в исходное положение, разрывая связь с выключателем.

Таким образом, реле действует как переключатель, которым можно управлять дистанционно. Он позволяет управлять мощным устройством с помощью маломощного электрического сигнала, что делает его очень полезным во многих приложениях, таких как автомобильная электроника, проекты автоматизации дома и промышленные системы управления.

Схема проекта

Схема подключения модуля реле к плате Arduino показана на следующем рисунке.

Реле обычно имеет 3 или 4 контакта. В нашем случае реле имеет 3 контакта — VCC, GND и управляющий контакт. В схеме мы п одключили контакт VCC реле к контакту 5V платы Arduino, контакт GND реле к контакту GND Arduino и контакт IN реле к цифровому контакту 7 платы Arduino.

Объяснение кода программы

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

В следующем фрагменте кода мы присваиваем переменной relay_pin значение 7 потому реле подключено у нас к контакту 7 платы Arduino Uno.

Как подключить реле к ардуино нано

Arduino nano подключение реле. Скетч для управления реле от Ардуино

Рано или поздно каждый задумывается о реализации автоматизированного включения и выключения различных бытовых приборов окружающих нас в повседневной жизни. Такие нагрузки, да ещё и с переменным током (АС) мы ни как не можем подключать напрямую к плате Ардуино. Поэтому для решения такой задачи существует такое устройство, как электромагнитное реле. В данной статье мы будем рассматривать уже готовый с обвязкой модуль, на котором установлено реле, готовое к простому подключению к микроконтроллеру.

Имеет на своей плате всего три пина для подключения. VCC — питание, GND — земля и IN — вывод для приема управляющего сигнала. Если на вашем модуле название выводов называются немного по-другому, думаю, догадаться что и где будет не трудно. Так же мы видим на плате два светодиода. Красный светодиод загорается, когда мы подключаем питание к модулю реле. Зеленый светодиод показывает режим срабатывания реле. Если зеленый светодиод загорелся, значит, реле замкнулось и наоборот, если потух зеленый, значит, реле разомкнулось. С другой стороны модуля мы видим клемы для подключения нагрузки.

Давай возьмем плату Ардуино. В данном случае я возьму плату Arduino Nano . Вы можете брать любую другую. И подключим обычную лампу накаливания, которая питается от сети 220V.

Как мы видим, подключение модуля реле к плате Arduino довольно простое. Вывод VCC модуля реле соединяем с пином 5V платы Arduino, а вывод GND модуля реле соединяем с выводом GND платы Ардуино. Тем самым модуль реле мы обеспечили питанием. Пин управления IN подсоединяем к выводу D2 платы Ардуино. Нагрузка, идущая от сети 220V в виде нашей лампы, подключается к модулю реле в разрыв своей цепи одного из проводов. Просто разрезаем один из проводов и один конец заводим в общий контакт COM , который всегда находится на среднем выводе. А второй конец соединяем с нормально разомкнутым контактом NO , который обычно находится сверху, если смотреть на модуль «правильно», как на картинке сверху (чтобы все цифры и надписи на самом реле были не верх ногами).

Часто клемы могут быть не подписаны, либо подписаны как на рисунке выше в виде китайских иероглифов. Это не должно вас смущать. Просто переверните модуль реле и посмотрите на него с обратной стороны.

Мы видим, что у нас есть общий контакт, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. Рисунок схемы на плате, помогает понять какой контакт замкнутый, а какой разомкнутый. К замкнутому контакту на схеме наклонена линия, то есть, притянут общий контакт. Когда мы будем подавать слабое напряжение на модуль реле , общий контакт будет замыкаться с разомкнутым контактом. Поэтому подсоединяйте именно к NO — нормально разомкнутому контакту.

Управлять модулем реле довольно просто, то же самое, что и зажигать обычный светодиод.

Свет включается и выключается с паузой в 3 секунды. Всё это довольно скучно и хочется подключить какой-нибудь датчик для более интересного взаимодействия с электронным реле.

Свет по хлопку

Давайте сделаем так, чтобы наша лампа включалась и выключалась по хлопкам в ладоши. Для этого мы добавим в нашу схему датчик звука KY-037 .

Цифровой вывод D0 датчика звука KY-037 соединяем с цифровым выводом D5 платы Ардуино. Вывод + датчика звука соединяем с выводом 5V платы Arduino Nano. Вывод G датчика звука подводим к выводу GND (земле) платы Ардуино. То есть питаем датчик звука с тех же выводов Ардуино, с которых питаем и модуль реле. В идеале конечно различные датчики и устройства надо питать отдельно от мозгов, но ардуинка вполне без сбоев тянет реле с датчиком звука. Поэтому обойдемся минимумом проводов в ходе этой статьи.

Работу с данным датчиком звука мы уже рассматривали подробно в статье Подключение и настройка датчика звука KY-037 . Так что для большего понимания всего происходящего прочитайте обязательно эту статью. Там рассматриваются примеры кода для срабатывания датчика на включение и выключение света по одному хлопку. А так же рассматривается пример кода на включение света по двум хлопкам и выключению по одному хлопку. Здесь я выложу специально код на включение света по двум хлопкам и выключению света тоже по двум хлопкам, от части, для тех, кто не смог или не захотел немного изменить имеющийся код из предыдущей статьи.

Работа минимум в два обычных хлопка более надежна, так как случаи непредсказуемых срабатываний от побочных шумов при таком подходе практически приближаются к нулю. Каждая строчка кода прокомментирована, читайте внимательно, должно стать все ясно.

const int sensorD0 = 5; // Пин Arduino к которому подключен выход D0 датчика const int rele = 2; // Пин Arduino к которому подключено реле int releState = LOW; // Статус реле «выключен» long soundTime=0; // время первого хлопка void setup () void loop () soundTime) && ((diodTime-soundTime)>100) && ((diodTime-soundTime) soundTime) && ((diodTime-soundTime)>100) && ((diodTime-soundTime) soundTime) && ((diodTime-soundTime)>100) && ((diodTime-soundTime) In подаётся на катод оптрона. Это значит, для того что бы реле замкнуло контакты, нужно подать на пин In логический 0 (инвертированный сигнал).

Так же бывают модули, у которых сигнал с пина In подаётся на анод оптрона. В таком случае, нужно подать логическую 1 на пин In , для срабатывания реле.

Мощность нагрузки, которую могут включать / отключать модули, ограничивается установленными на плате реле.

В данном случае используются электромеханические реле Songle SRD-05VDC-SL-C , имеющее следующие характеристики:

Рабочее напряжение: 5 В
Рабочий ток катушки: 71 мА
Максимальный коммутируемый ток: 10А
Максимальное коммутируемое постоянное напряжение: 28 В
Максимальное коммутируемое переменное напряжение : 250 В
Рабочий температурный режим: от -25 до +70°C

Реле Songle SRD-05VDC-SL-C имеет 5 контактов. 1 и 2 питание реле. Группа контактов 3 и 4 представляют из себя нормально разомкнутые контакты (NO ), группа контактов 3 и 5 — нормально замкнутые (NC ).

Подобные реле бывают на различные напряжения: 3, 5, 6, 9, 12, 24, 48 В. В данном случае используется 5-вольтовый вариант, что позволяет питать реле-модуль непосредственно от Arduino.

На плате имеется перемычка (JDVcc ), для питания реле либо от Arduino, либо от отдельного источника питания.

Пинами In1 , In2 , In3 , In4 модуль подключается к цифровым выводам Arduino.

Подключение реле модуля HL-54S V1.0 к Arduino.

Поскольку у нас модуль с 5-вольтовыми реле, подключим его по такой схеме, питание возьмём от самой Ардуино. В примере подключу одно реле, в качестве нагрузки буду использовать лампочку на 220 в.

Для питания реле модуля от Arduino, перемычка должна замыкать пины «Vcc » и «JDVcc », обычно по-умолчанию она там и установлена.

Если у вас реле не на 5 вольт, питать от Ардуино модуль нельзя, питание нужно брать от отдельного источника.

Нижеприведённая схема показывает, как подключить питание модуля от отдельного источника. По такой схеме нужно подключать реле, рассчитанное на питание от более или менее чем 5 В. Для 5-вольтовых реле эта схема так же будет более предпочтительная.

При таком подключении нужно убрать перемычку между пинами «Vcc » и «JDVcc ». Далее пин «JDVcc » подключить к «+ » внешнего источника питания, пин «Gnd » подключить к «— » источника питания. Пин «Gnd », который в предыдущей схеме подключался к пину «Gnd » Ардуино, в данной схеме не подключается. В моём примере, внешний источник питания 5 В, если ваше реле рассчитано на другое напряжение (3, 12 ,24 В), выбираете соответствующее внешнее питание.

Скетч для управления реле модулем через Ардуино.

Зальём в Ардуино скетч, который будет сам включать и отключать лампочку (мигалка).

void setup() pinMode(relayPin, OUTPUT);
>

void loop() digitalWrite(relayPin, LOW);
delay(5000);
digitalWrite(relayPin, HIGH);
delay(5000);
>

В строке int relayPin = 7; указываем номер цифрового пина Arduino , к которому подключали пин In1 реле модуля. Можно подключить на любой цифровой пин и указать его в этой строке.

В строке delay(5000); можно менять значение времени, при котором лампочка будет гореть и при котором будет погашена.

В строке digitalWrite(relayPin, LOW); указано, при подаче логического нуля (LOW ), реле-модуль замкнёт контакты и лампочка будет гореть.

В строке digitalWrite(relayPin, HIGH); указано, при подаче логической единицы (HIGH ), реле-модуль разомкнёт контакты и лампочка погаснет.

Как видим, в строке digitalWrite(relayPin, LOW); оставили параметр LOW . Если реле замкнёт контакты и лампочка загорится, значит на пин In1 вам нужно подавать логический нуль, как и у меня. Если лампочка не загорится, зальём скетч, в котором заменим параметр LOW на HIGH.

Результат скетча на видео.

Теперь давайте добавим в схему тактовую кнопку и при нажатии на неё, реле-модуль будет включать лампочку.

Кнопку подключаем вместе с подтягивающим резистором на 10к, который не позволит внешним наводкам влиять на работу схемы.

В строке if(digitalRead(14)==HIGH) задаём номер цифрового пина, на котором подключена кнопка. Подключать можно на любой свободный. В примере эта аналоговый пин A0 , его же можно использовать в качестве цифрового 14 пина.

В строке delay(300); задаётся значение в миллисекундах. Это значение указывает, через какое время после нажатия или отпускание кнопки, нужно производить действия. Это защита от дребезга контактов.

Для информации! Все аналоговые входы от A0 ( нумеруется как 14) до A5 (19), можно использовать как цифровые ( Digital PWM ).

В заключении результат выполнения скетча на видео.

Более дешёвые реле-модули могут не содержать в своей схеме оптрона, как например в моём случае с одноканальным модулем.

Схема одноканального реле-модуля . Производитель сэкономил на оптроне, из-за чего Ардуино плата лишилась гальванической развязки. Для работы такой платы, на пин In нужно подавать логический нуль.

Подключение реле модуля к Arduino Due.

Arduino Due работает от 3,3 вольт, это максимальное напряжение, которое может быть на его вводах / выводах. Если будет более высокое напряжение, плата может сгореть.

Возникает вопрос, как подключить к реле модуль?

Убираем перемычку JDVcc. Подключаем пин «Vcc » на плате реле модуля к пину «3,3V » Arduino. Если реле рассчитано на 5 вольт, соединяем пин «GND » платы реле модуля, с пином «GND » Arduino Due. Пин «JDVcc » подключаем к пину «5V » на плате Arduino Due. Если реле рассчитано на другое напряжение, то питание к реле подключаем как на рисунке, в примере это 5 вольт. Если у вас многоканальный реле модуль, пожалуйста проверьте что бы « JDVcc » подключен к одной стороне всех реле. Оптопара активируется сигналом 3,3 В, которая в свою очередь активирует транзистор, используемый для включения реле.

• Доклад на тему «защита от несанкционированного доступа к информации» Сообщение по теме защита информации
• Поручение на обработку персональных данных Структура Политики обработки персональных данных
• Вирусные заболевания – перечень распространенных недугов и самые опасные вирусы Что такое вирусы в биологии кратко рассказать
• Расписание уроков шаблоны

Arduino и реле

Электромагнитное реле – универсальный способ коммутировать нагрузку. Универсальность в том, что реле имеет чисто механический контакт, то есть физически замыкает контакты. Это позволяет коммутировать нагрузку как переменного, так и постоянного тока в широком диапазоне напряжений: от 0 до сетевого, то есть 220 Вольт. По току производитель обещает 10 А, то есть можно коммутировать например 2 кВт обогреватель. Само реле напрямую к микроконтроллеру подключать нельзя, поэтому для управления силовая схема развязывается с логической, соответственно китайцы выпускают несколько типов модулей реле:

В наборе идёт красный модуль с настройкой логического уровня (жёлтый джампер-перемычка между буквами H и L). В центре – самый дешёвый модуль с минимальной обвязкой, высокого уровня. И справа – тоже неплохой модуль, но низкого уровня, что не всегда удобно использовать. Примечание: реле высокого уровня переключается при высоком сигнале на логический вход, а низкого – низком. Все модули реле имеют три пина на одном конце и три на другом:

Слева находятся пины питания и управления самого реле:

• VCC (DC+, +) – питание
• GND (DC-, -) – “земля”
• IN (S) – логический управляющий сигнал

Справа находятся выходы самого реле, это одна контактная группа с переключением:

• COM (Common) – общий контакт
• NO (Normal Open) – нормально разомкнутый относительно COM контакт
• NC (Normal Close) – нормально замкнутый относительно COM контакт

Работает это следующим образом: само реле (синяя коробочка на плате) питается от VCC и GND и подключается на питание схемы, так как реле потребляет около 60 мА при переключении. Но управляется реле логическим сигналом от микроконтроллера, который подаётся на пин IN. На выходе реле наблюдается следующая картина: у неактивного реле замкнуты контакты COM и NC. При активации реле контакт переключается и COM замыкается с NO.

Реле высокого уровня будет включаться и потреблять ток при подаче высокого сигнала (5, 3.3V), а низкого – при подаче низкого (GND, 0V). Чисто логически удобнее использовать реле высокого уровня: подали высокий сигнал – реле включилось. Мы кстати разбирали реле вот в этом уроке. И вот в этом:

Подключение

Примеры

Для активации реле достаточно подать высокий сигнал (для реле из набора) на логический вход. Для примера и проверки подойдёт и классический пример “мигания светодиодом”:

#define RELAY_IN 2 void setup() < // пин реле как выход pinMode(RELAY_IN, OUTPUT); >void loop() < // "мигаем" digitalWrite(RELAY_IN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(RELAY_IN, LOW); delay(1000); >

Домашнее задание

• Подумайте, в каких случаях выгоднее использовать реле высокого уровня, а в каких – низкого. Подсказка: при пропадании питания с микроконтроллера реле получит низкий сигнал

• Управление мощной нагрузкой
• Цифровые пины

Подключение реле к Arduino

В этой статье мы разберём особенности подключения реле к Arduino. Но начнём с теории.
Что из себя представляет реле, и для чего оно нужно?
Реле — это небольшой модуль, который имеет две раздельные цепи.

Одна цепь — A1-A2 — осуществляет управление, вторая цепь — управляемая. Они друг другом не связаны. Между контактами A1 и А2 установлен металлический сердечник или катушка.

Катушка, или сердечник — это электромагнит, который можно включать или выключать подачей электрического тока.

Что такое магнит известно всем — это тело, обладающие собственным магнитным полем, с двумя полюсами намагниченности, способное притягивать металлические предметы.

Вокруг провода, по которому течёт электрический ток тоже возникает магнитное поле. Если провод спирально намотать на металлический стержень и подать питание, то стержень превратится в магнит и будет притягивать металлические предметы.

Этот принцип и используется в реле.

Внутри электромагнитных реле находится металлический сердечник — катушка. Над ним устанавливается пластина (подвижный якорь), к которой крепятся от одного до нескольких контактов. Напротив закрепленных контактов устанавливают парные им неподвижные контакты.

При прохождении электрического тока по виткам сердечника, в нём возникают электромагнитные силы, притягивающие якорь.
В зависимости от конструкции реле, происходит размыкание или замыкание контактов.

При отключении напряжения якорь возвращается в исходное положение, благодаря пружине.
Таким образом, реле имеет два несимметричных состояния — нерабочее состояние — при обесточенной обмотке, а рабочее — при поданном на обмотку токе.
Нормально замкнутые контакты — это контакты, которые в нерабочем состоянии замкнуты, нормально разомкнутые — в нерабочем состоянии разомкнутые.
Реле даёт возможность включать или выключать приборы питаемые током различной мощности.
Попробуем собрать схему.

Для демонстрации мы выбрали два реле. Первое — это релейный модуль JQC-3FF для Arduino.

Нам понадобится блок с двумя батарейками на 1.5V каждая, мотор постоянного тока, плата Arduino NANO, и проводочки, у которых один конец припаян к штырьку, второй к контактному разъёму.

Схема соединения такая.

Затем подключаем плату Arduino NANO к компьютеру, открываем среду разработки программ под Arduino, указываем в выпадающем списке «Инструменты» тип платы — Arduino NANO и нужный порт.
Затем загружаем в плату программу, которая включает мотор на 5 секунд, затем на 5 секунд выключает.

void setup() pinMode(LED_ON, OUTPUT);
digitalWrite(LED_ON, LOW);
>

void loop() // включаем диод
digitalWrite(LED_ON, HIGH);
// задержка на 5 сек
delay(5000);
// выключаем диод
digitalWrite(LED_ON, LOW);
// задержка на 5 сек
delay(5000);
>

Если мы отключим питание от платы Arduino, то выключится и вторая цепь — с мотором. Но есть и другие типы реле, например бистабильное или импульсное. Посмотрим разницу.

Рассмотрим в качестве примера бистабильное реле FRT5 — L2 DC5V.
FRT5 — название реле, L2 — означает, что у него две катушки, DC5V — означает, что реле требуется питание постоянным электрическим током в 5 Вольт.

Чтобы замкнуть контакты, надо подать управляющий импульс, чтобы разомкнуть ещё один такой же импульс. Поэтому управляющих проводочка два.
Схема реле выглядит так:

Слева — вариант с одной катушкой, справа — с двумя. Наш вариант тот, что справа.
Мы подключим обычный диод, питаемый двумя батарейками по 1.5V каждая. Через плату Arduino мы будем посылать сигнал реле на замыкание-размыкание цепи диод-батарейка.
Нужно собрать такую схему:

Чтобы замкнуть нормально разомкнутые контакты нужно подать напряжение 5V на контакт D3, а D2 должен быть обесточен. Чтобы разомкнуть эти контакты, выключаем подачу питания на D3 и подаем на D2.

Заливаем в плату Arduino программу и диод начинает мигать раз в секунду.

/*целочисленная константа, которой присваивается значение 3го контакта, отвечающего за замыкание контактов отвечающих за включение диода*/
const int LED_ON = 3;
/*целочисленная константа, которой присваивается значение 3го контакта, отвечающего за размыкание контактов отвечающих за включение диода*/
const int LED_OFF = 2;

void setup() pinMode(LED_ON, OUTPUT);
digitalWrite(LED_ON, LOW);
pinMode(LED_OFF, OUTPUT);
digitalWrite(LED_OFF, LOW);
>

void loop() // включаем диод
digitalWrite(LED_OFF, LOW);
digitalWrite(LED_ON, HIGH);
// задержка на 1 сек
delay(1000);
// выключаем диод
digitalWrite(LED_ON, LOW);
digitalWrite(LED_OFF, HIGH);
// задержка на 1 сек
delay(1000);
>

Если мы разъединим плату Arduino c питанием во включённом состоянии диода, диод так и останется включённым, так как управляемая цепь была включена в момент выключения управляющей цепи. Если разъединить плату Arduino c питанием при выключенном состоянии – диод будет выключен.

Добавим в схему провод, который будет считывать состояние реле и если при подаче питания на плату Arduino провод регистрирует включённую лампочку, то она должна выключаться.

void setup() pinMode(LED_ON, OUTPUT);
pinMode(LED_OFF, OUTPUT);
pinMode(LED_TEST, INPUT);

if( digitalRead(LED_TEST) == HIGH )
digitalWrite(LED_ON, LOW);
digitalWrite(LED_OFF, HIGH);
>
delay(3000);
>

void loop() // включаем диод
digitalWrite(LED_OFF, LOW);
digitalWrite(LED_ON, HIGH);
// задержка на 3 сек
delay(3000);
// выключаем диод
digitalWrite(LED_ON, LOW);
digitalWrite(LED_OFF, HIGH);
// задержка на 3 сек
delay(3000);
>

Вот такие две схемы у нас были сегодня собраны.

Подключение реле к Ардуино (SRD-05VDC-SL-C)

Подключение реле к Arduino понадобится, если вы решите управлять с помощью микроконтроллера большой нагрузкой или переменным током. Релейный модуль SRD-05VDC-SL-C позволяет управлять электрическими цепями с переменным током до 250 вольт и нагрузкой до 10 ампер. Рассмотрим схему подключения реле, как управлять модулем от Ардуино для включения нагрузки на примере лампы 220 вольт.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega
• модуль реле SRD-05VDC-SL-C
• лампа 220V
• коннекторы

Релейный модуль Arduino SRD 220V — это электромеханическое устройство, которое используется для замыкания и размыкания электрической цепи с помощью электромагнита. Принцип работы силового реле srd-05vdc очень прост. Когда управляющее напряжение подается на электромагнитную катушку, в ней возникает электромагнитное поле, которое замыкает контакты электрической нагрузки.

Модуль реле Arduino принцип работы, распиновка

Модуль реле Arduino характеристики

• Напряжение питания: 5 В
• Потребляемый ток: 15 мА — 20 мА
• Тип реле: электромеханическое
• Номинальный ток нагрузки: 10 А
• Напряжение коммутации: до 250 В (переменный) и 30 В (постоянный)

Согласно характеристикам модуля SRD-05VDC-SL-C Arduino, для переключения контактов достаточно около 5 вольт 20 мА, контакты Arduino способны выдавать до 40 мА. Таким образом, с помощью платы Ардуино мы можем управлять не только лампой накаливания, но и любым бытовым прибором — обогревателем, холодильником и т.д. При этом транзисторы Arduino могут управлять током только до 100 вольт.

Как подключить модуль реле к Ардуино

Модуль имеет три вывода для управления от микроконтроллера Ардуино и три вывода для подключения мощной цепи. Если контакты реле замыкаются при подаче управляющего напряжения, реле называется замыкающим. Если контакты реле размыкаются при подаче управляющего напряжения, реле называется разомкнутым. Соберите схему, как показано на рисунке, и загрузите следующую программу в плату.

Скетч для управления модулем реле от Ардуино

void setup() void loop()

После загрузки программы включите питание 220 вольт. Реле должно быть установлено в разрыв одного из проводов, идущих к лампе. В целях безопасности лучше всего устанавливать реле в провод заземления. Недостаток реле в том, что оно щелкает при замыкании/размыкании контакта, поэтому для включения светодиодной ленты 12 вольт и других устройств удобнее использовать твердотельное реле.

Заключение. Релейный модуль на 5 В можно использовать для автоматического освещения, где используется лампа 220 вольт, а микроконтроллер включает лампу, когда уровень освещенности в комнате падает ниже установленного значения. Также можно сделать автоматическое управление электрическим отоплением помещения, включая релейный модуль Arduino, в зависимости от температуры в помещении.

Arduino Nano – особенности, настройки подключения

Другое

На чтение 7 мин Просмотров 703 Опубликовано 24.01.2023

Arduino nano – практически одно и то же что и Arduino uno. Их отличие — размер платы и отсутствие отдельного разъема для питания. Nano в принципе это одна из самых миниатюрных плат Ардуино. Uno и Nano работают на чипе ATmega168, но Nano работает с меньшим форм фактором. Её часто используют в проектах где главное это компактность из-за размеров платы. Данная плата универсальна и её использование требует знаний о ней. Нужно знать с чем работаешь поэтому начнём с характеристики.

Базовые характеристики

• Микроконтроллер: ATmega328P/ATmega168
• 8-битный AVR – ядро
• Тактовая чистота – 16 МГц
• Цифровые порты: 14 портов ввода-вывода, 6 из которых для вывода ШИМ сигнала
• Размер памяти: 32 Кб Флэш-памяти, 2 Кб ОЗУ, EEPROM 1 Кб или 512 байт
• Габариты: 42×19 мм, 12 г
• Цифровые интерфейсы: 1 x I2C, 1 x SPI, 1 x UART, 1 x ICSP
• Токовая защита: отсутствует, не имеет встроенную защиту от КЗ
• Рабочее напряжение – 5 В
• Допустимое входное напряжение от внешнего источника – 7-12 В

Структура памяти Ардуино нано

Память платы можно разделить на три вида по функционалу. Это возможно благодаря применению МК AVR. Виды памяти:

1. SRAM-память – классическая оперативная память, она хранит значения переменных данных вплоть до отключения платы от источника питания.
2. Flash-память – хранит программный код в виде прошивки. Её количество зависит от МК на базе которого выполнена Arduino Nano, например если на ATMega168, то объём памяти будет равен 16 Кб, а если на ATMega328, то 32 Кб. Нужно помнить что 2 Кб всегда заняты загрузчиком.
3. EEPROM-память – этот вид памяти не сбрасывается даже после отключения от источника питания. Он обычно применяется пользователями для сохранения последних настроек кода. Количество памяти также как и во Flash зависит от МК: ATMega168 имеет 512байт, а ATMega328 имеет в два раза больше – 1 Кб.

Что касается подключения Arduino Nano, тут есть пара важных моментов.

Установка драйвера для CH340

Серия микросхем CH340 предназначена для преобразования шины USB в другие интерфейсы. Данная микросхема значительно дешевле своих аналогов. Для корректной работы необходимо нужно поставить драйвер на компьютер, распаковать его, в папке CH341R запустить SETAP.EXE и установить.

Характеристики и возможности CH340

• Создание виртуального последовательного порта
• Возможность применения всех приложений для COM-портов
• Работа с сигналами 5 и 3.3 В
• Быстрая скорость USB0
• Наличие FIFO
• Поддержка всех классических режимов передачи данных
• Поддержка интерфейсов: RS23, RS422, RS485
• Рабочая температура от -40 °C до 85 °C

Теперь рассмотрим подключение программатора. Чтобы программировать контроллер Atmel, на базе которого собран Arduino Nano, используется интерфейс ICSP. Распиновка Arduino Nano ICSP:

1. MISO – принимает от ведомого
2. +5V – питание
3. SCK – тактовый импульс
4. MOSI – принимает от ведущего
5. RESET – сброс
6. GND – земля

Быстро рассмотрим пины:

• 0 – TX, D0
• 1 – RX,D1
• 3, 29 – СБРОС
• 4, 29 – ЗЕМЛЯ
• 5 – D2, прерывания INT0
• 6 – D3, прерывание INT1/ШИМ/AIN0
• 7 – A4, счетчик T0 / шина I2C SDA / AIN1. AIN0 и AIN1 – входы для быстродействующего аналогового компаратора.
• 8 – A5, счетчик T1 / шина I2C SCL / ШИМ.
• 9 – 16 – порты D6-D13, из которых D6, D9, D10 и D11 используются как выходы ШИМ. D13 – светодиод. Также D10 – SS, D11 – MOSI, D12 – MISO, D13 – SCK используются для связи по интерфейсу SPI.
• 18 – AREF, это опорное напряжение для АЦП микроконтроллера.
• 19 – 26: аналоговые входы A0… A7. Разрядность АЦП 10 бит. A4 (SDA), A5 (SCL) – используются для связи по шине I2C.

Уделим особое внимание пину Vin

В целом, можно обеспечить Arduino питанием тремя разными способами:

• С помощью USB. Плата сама принимает 5 В напряжения.
• С помощью регулируемого источника питания в 5 В, подключая его к “земле” и 5В
• С помощью нерегулируемого источника питания, допустим аккумулятор, к GND и VIN. Рекомендуем использовать источник с напряжением от 9 В – 12 В. Есть встроенный регулятор который даёт в плату ровно 5 В.

Что же такое VIN?

VIN – это абсолютно неизменная мощность подаваемая перед регулятором.

Питание через пин VIN и GND – это наиболее универсальный способ питание платы Arduino. Этот способ даёт возможность питать плату от напряжения 7 -12 В. Вообще можно питать напряжением от 5 -20 В, но лучше использовать рекомендованные нормы.

Также есть один нюанс: питание с помощью VIN возможно только в том случае, если в вашем проекте не используются мощные потребители тока, такие как сервоприводы. Допустимо использовать VIN вместе с: датчиками, сенсорами, дисплеями, модулями, одиночными светодиодами. Для проектов с более мощными нагрузками используем только питание в 5V.

Питание 5V

Этот способ питания самый лучший вариант питать плату, но и тут есть свои минусы:

• Максимальное входное напряжение 5.5 V, если будет выше то МК выйдет из строя
• Минимальные значения можно узнать в даташите. Вот пример: 0 – 4 MHz @ 1.8 – 5.5V, 0 – 10 MHz @ 2.7 – 5.5V, 0 – 20 MHz @ 4.5 – 5.5V.

Закончим с источниками питания и перейдём к платам.

Платы официальные/неофициальные

Сами платы делятся на официальные и неофициальные и при подключении есть несколько различий.

Начнём с официальных (их перестали выпускать в 2016 году):

1. Скачиваем и устанавливаем Arduino IDE.

Это среда программирования Arduino, она нужна для работы с платой. Её можно скачать с официального сайта: www.arduino.cc

1. Включаем среду разработки.

После скачивания и установки IDE, вам нужно подключить вашу плату в любой свободный порт в вашем ПК и настроить её.

После подключения платы Windows и сообщения “Устройство установлено и готово к использованию”, переходим к настройке программы.

1. Настройка Arduino IDE

Переходим в Инструменты>>Порт, и указываем порт к которому присоединяли Arduino. В меню Инструменты>>Платы нужно указать модель подключенной платы.

Нужно понимать если вы подключаете другую плату, данную процедуру нужно будет повторить.

Тестовый запуск на Arduino

“Мигание лампочки” Arduino Nano

Можно применить как тест подключение светодиода, но не забываем что подключаем мы его через резистор и никак иначе, чтобы он не сгорел и не повредилась сама плата. С процессом подключения можно ознакомиться в другой статье.

Подводя итоги хочу сказать, что Arduino Nano крайне полезный инструмент в руках знатока. С помощью неё можно решить большое количество задач по автоматизации различных процессов в жизнедеятельности человека. Несмотря на размеры, Arduino Nano полноценное функциональное устройство, которые базируется на микроконтроллере ATMega328. И на основе вышеперечисленного Arduino Nano – универсальна и является мощным и крайне полезным инструментом.

Как подключить реле к Ардуино: описание, схема, управление

Другое

На чтение 4 мин Просмотров 1.1к. Опубликовано 03.02.2023

Как известно, Ардуино является логическим устройством, которое предназначено только для управления остальной части схемы. Это значит, что любую нагрузку выше 40 мА необходимо коммутировать и запитывать отдельно от платы. Реле позволяет подключать к Ардуино приборы, которые работают с высокими напряжениями и силой тока, и управлять их работой. В статье разберем, что такое реле, как использовать его в своих сборках и как им управлять с Ардуино.

Реле — что из себя представляет

Реле по своей сути является автоматическим выключателем, который меняет состояние выхода (то есть замыкает или размыкает цепь) при достижении определенных условий на входе. Принцип его работы заключается в том, что управляющий сигнал от источника, поступающий на вход реле, включает его, замыкая цепь с высокой нагрузкой.

Реле используется для коммутирования цепей с высокой нагрузкой, которые управляются от какого-либо логического устройства. Например, с его помощью Ардуино может управлять высокоточными цепями: лампами, обогревателями, моторами и т.п.

Для Ардуино-проектов чаще всего используют две вида реле: электромагнитное и твердотельное.

Электромагнитное реле

Электромагнитное реле — это электрическое устройство, которое механическим путем замыкает цепь при подаче сигнала от логического устройства. Состоит из электромагнитной катушки, подвижного якоря и переключателя.

Так выглядит простейшее реле:

При подаче тока на катушку, она притягивает якорь,замыкающий цепь. Электромагнитное реле можно интегрировать в цепь как с переменным, так и постоянным током.

Особенность механического контакта в том, что они могут «залипать» и при отключении реле цепь не размыкается. Также, такие реле громко щелкают, имеют сравнительно низкую скорость срабатывания (от 50 мс вплоть до 1 секунды).

Такие реле нельзя подключать напрямую к Ардуино из-за большого потребления и создаваемых им помех. Для Ардуино реле продаются уже с логической развязкой и диодом, защищающим плату от помех:

Твердотельное реле

Основное отличие такого реле от электромагнитного, в том что состоит из полупроводников элементов, а не механических контактов. Его преимущества перед своим аналогом:

• долгий срок эксплуатации;
• быстродействие (
• бесшумное;
• низкое энергопотребление, а значит может быть запитан напрямую от Ардуино;
• стойкость к внешним воздействиям;
• не создает дугового разряда.

Из-за своего устройства, такое реле может быть только для переменного, либо постоянного тока.

Для подключения к Ардуино можно использовать либо отдельно реле:

либо модули на его основе:

Характеристики реле

При выборе реле, необходимо опираться на следующие характеристики:

• подключаемая нагрузка — переменный (AC) либо постоянный (DC) ток;
• коммутирующее напряжение — напряжение источника сигнала (для Ардуино 5V либо 12V);
• коммутируемое напряжение — напряжение цепи, которой мы хотим управлять;
• максимальный ток — максимально кол-во Ампер в управляемой цепи;
• высокий или низкий уровень: если реле высокого уровня, значит при отсутствии сигнала от Ардуино (LOW, 0), цепь будет разомкнута, а при поступлении сигнала (HIGH, 1) цепь замкнется. Для реле низкого уровня наоборот: LOW — цепь замкнута, HIGH — цепь разомкнута.

Подключение реле к схеме

Для примера, подключим электромагнитное реле к схеме с обычной лампочкой, питающейся от сети 220V.

Для этого понадобится:

Установить реле в разрыв одного из проводов, ведущей к лампе. Разрыв провода подключается к нормально разомкнутому (подписывается как NO) и общему (COM) контактам. Схема работы замыкания и размыкания:

Подключить реле к Ардуино

Реле	GND (DC-)	VCC (DC+)	In
Ардуино	Реле и Ардуино раздельно запитываем от источника питания		3 (или любой другой цифровой пин)

Для проверки работы подойдет классический скетч для мигания светодиодом:

void setup ()

pinMode (3, OUTPUT ); // объявляем пин 3 как выход

>

void loop ()

digitalWrite (3, HIGH ); // замыкаем

delay (3000); // пауза 3 сек.

digitalWrite (3, LOW ); // размыкаем

delay (3000); // пауза 3 сек.

>

// Если используется реле низкого уровня, то функции HIGH и LOW действует наоборот: HIGH размыкает цепь, LOW замыкает.

На схеме это будет выглядеть примерно так:

Подключение модуля твердотельного реле принципиально не отличается. Разве что, контактов для соединения с нагрузкой у него только два, из-за отличного от электромагнитного реле принципа работы. При подключении «голого» твердотельного реле, минус подключается к GND, а плюс к цифровому пину.

Заключение

В статье разобрали, какие реле используются для Ардуино, их характеристики и как внедрить их в схему. Реле позволяет подключить высокоточные схемы к микроконтроллеру и управлять ими.

Этот способ удобен тем, что реле дешевы и всегда доступны, а их подключение не вызовет трудности даже у новичков. Реле позволяет подключить высокоточные схемы к микроконтроллеру и управлять ими.