Arduino Nano ESP32 - Relé

Você pode conectar um LED diretamente ao Arduino Nano ESP32, mas não pode conectar dispositivos de alta tensão (como uma lâmpada elétrica, bomba, trava eletromagnética, atuador linear ou até uma máquina grande...) diretamente ao Arduino Nano ESP32. Precisamos de um relé entre o Arduino Nano ESP32 e os dispositivos de alta tensão. Sem o relé, a alta tensão vai destruir o Arduino Nano ESP32.

O que há em comum entre controlar um LED e uma lâmpada elétrica: o código do Arduino Nano ESP32 programa o pino de saída do ESP32 para HIGH/LOW para ligar/desligar ELES.
A diferença entre controlar um LED e uma lâmpada elétrica:

Controlando o LED: o LED pode funcionar com 3,3v ou menos ⇒ pode conectar o LED diretamente ao pino do ESP32.
Controlando a lâmpada elétrica: a lâmpada elétrica funciona com alta tensão (por exemplo, 12V)⇒ NÃO pode conectar a lâmpada elétrica diretamente ao pino do ESP32. É preciso usar um relé entre o pino do ESP32 e a lâmpada elétrica. Se não, o Arduino Nano ESP32 vai queimar.

Hardware Necessário

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	Relé
1	×	Fita LED
1	×	Fonte de Alimentação 12V
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Opcional) Conector de Alimentação DC
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Nano ESP32

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Relé

O relé é uma chave programável que pode ser usada para ligar/desligar dispositivos elétricos. O relé pode ser controlado por programação pelo Arduino Nano ESP32 ⇒ o Arduino Nano ESP32 pode ligar/desligar dispositivos de alta tensão usando um relé.

Segurança em primeiro lugar! Segurança em primeiro lugar!

Tenha cuidado ao trabalhar com alta tensão. Falando sério, ela pode dar choque ou até tirar a sua vida. Se você NÃO tem 100% de certeza do que está fazendo, faça um favor a si mesmo e não toque em nada. Peça ajuda a alguém que saiba!
Alguns relés funcionam com tensão DC e AC. Recomendamos fortemente que você NÃO use tensão AC. Use somente um dispositivo DC (≤24V).

Pinagem do Relé

Os pinos do relé podem ser divididos em dois grupos: entrada (baixa tensão) e saída (alta tensão).

Os pinos de entrada: são ligados ao ESP32 e incluem três pinos:

Pino DC-: conecte este pino ao GND (0V)
Pino DC+: conecte este pino ao VCC (5V)
Pino IN: recebe o sinal de controle do Arduino Nano ESP32

Os pinos de saída: são ligados ao dispositivo de alta tensão e incluem três pinos (geralmente em bornes de parafuso):

Pino NO: pino Normalmente Aberto
Pino NC: pino Normalmente Fechado
Pino COM: o pino comum

Normalmente, NÃO usamos todos os pinos de alta tensão. Geralmente usamos apenas dois, dependendo do modo de operação que escolhemos:

Modo normalmente aberto: Use apenas o pino COM e o pino NO
Modo normalmente fechado: Use apenas o pino COM e o pino NC

Além disso, se o relé suporta os gatilhos de nível LOW e HIGH, geralmente há um jumper para escolher um dos dois: gatilho de nível LOW ou gatilho de nível HIGH.

※ Nota:

A ordem dos pinos do relé pode ser diferente entre os fabricantes. Verifique com atenção os rótulos impressos no relé!

Como Conectar o Dispositivo de Alta Tensão ao Relé

Como o Relé Funciona

Há várias maneiras de um módulo relé funcionar, dependendo das nossas escolhas.

No lado da entrada, podemos escolher um dos dois modos de entrada opostos abaixo:

Modo gatilho de nível LOW
Modo gatilho de nível HIGH

No lado da saída, podemos escolher um dos dois modos de saída opostos abaixo:

Modo normalmente aberto
Modo normalmente fechado. Esses modos são opostos.

O “normalmente” significa “se o pino IN está conectado ao LOW (0V)”.

Antes de entrar em detalhes, veja algumas informações rápidas:

Os modos normalmente aberto e normalmente fechado funcionam de forma oposta
A maioria dos módulos relé suporta os modos normalmente aberto e normalmente fechado
Os modos gatilho de nível LOW e gatilho de nível HIGH funcionam de forma oposta
NEM todos os módulos relé suportam os modos gatilho de nível LOW e gatilho de nível HIGH
Por vez, o módulo relé pode funcionar em apenas um dos dois modos: gatilho de nível LOW ou gatilho de nível HIGH

A combinação dos modos de entrada e dos modos de saída cria muitos casos de uso. Se você é iniciante, recomendamos usar o modo gatilho de nível HIGH e o modo normalmente aberto

Como os modos gatilho de nível LOW e gatilho de nível HIGH funcionam de forma oposta, a seguir explicaremos em detalhes o modo gatilho de nível HIGH. O gatilho de nível LOW funciona de forma oposta.

Gatilho de Nível HIGH - Modo Normalmente Aberto

Conecte o dispositivo de alta tensão ao pino COM e ao pino NO. Como uma chave:

Se o pino IN está conectado ao LOW (0V), a chave está aberta. O dispositivo está DESLIGADO (ou desativado).
Se o pino IN está conectado ao HIGH (5V ou 3,3V), a chave está fechada. O dispositivo está LIGADO (ou ativado).

Gatilho de Nível HIGH - Modo Normalmente Fechado

Conecte o dispositivo de alta tensão ao pino COM e ao pino NC. Como uma chave:

Se o pino IN está conectado ao LOW (0V) ⇒ A chave está fechada ⇒ O dispositivo está LIGADO (ou ativado).
Se o pino IN está conectado ao HIGH (5V ou 3,3V) ⇒ A chave está aberta ⇒ O dispositivo está DESLIGADO (ou desativado).

Qual modo devemos usar?

⇒ Depende da aplicação.

Modo Normalmente Aberto vs Modo Normalmente Fechado

O relé é como uma chave. A tabela abaixo mostra a diferença entre os dois modos no Gatilho de Nível HIGH.

	Pinos usados	Pino IN	Estado do relé	Estado do dispositivo
Modo Normalmente Aberto	pinos COM e NO	LOW	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO
Modo Normalmente Fechado	pinos COM e NC	LOW	⇒ fechado	⇒ LIGADO
Modo Normalmente Aberto	pinos COM e NO	HIGH	⇒ fechado	⇒ LIGADO
Modo Normalmente Fechado	pinos COM e NC	HIGH	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO

Arduino Nano ESP32 - Relé

Um dispositivo de alta tensão pode ser controlado pelo Arduino Nano ESP32 por meio de um relé.

Controlar um relé é muito fácil. Só precisamos:

Conectar um pino do ESP32 ao pino IN do relé
Controlar o relé programando o pino do ESP32 para LOW ou HIGH

Diagrama de Ligação

Quando a placa Arduino Nano ESP32 é alimentada pela porta USB.

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Quando a placa Arduino Nano ESP32 é alimentada pelo pino Vin.

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Como Programar o Relé usando o Arduino Nano ESP32

Configure um pino do ESP32 para o modo de saída digital usando a função pinMode(). Por exemplo, o pino D2:

pinMode(D2, OUTPUT);

Programe o pino de saída para LOW (0V) usando a função digitalWrite():

digitalWrite(D2, LOW); // D2

Programe o pino de saída para HIGH (3,3V) usando a função digitalWrite():

digitalWrite(D2, HIGH); // D2

Código Arduino Nano ESP32

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-relay */ #define RELAY_PIN D2 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the IN pin of relay // The setup function runs once on reset or power-up void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // The loop function repeats indefinitely void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); delay(1000); }

Passos Rápidos

Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino Nano ESP32, veja como configurar o ambiente do Arduino Nano ESP32 no Arduino IDE.
Copie o código acima e cole no Arduino IDE.
Compile e faça o upload do código para a placa Arduino Nano ESP32 clicando no botão Upload do Arduino IDE
Veja o estado da fita LED: piscando

Referências de Funções

Tutoriais Relacionados

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