Arduino - Relé

Em um tutorial anterior, aprendemos como ligar/desligar um LED. Neste tutorial, vamos aprender como ligar/desligar alguns tipos de dispositivos que usam fonte de alimentação de alta tensão (como uma lâmpada, ventilador, fechadura eletromagnética, atuador linear...).

Quais são as semelhanças e as diferenças entre controlar um LED e controlar uma lâmpada?

A semelhança: Assim como no controle de um LED, usamos o pino de saída do Arduino para ligá-los/desligá-los.

A diferença:

Para o LED, podemos usar a energia da placa Arduino (≤ 5v). Por isso, podemos conectar o LED diretamente ao pino do Arduino.
Para a lâmpada, DEVEMOS usar outra fonte de energia (alta tensão e/ou alta corrente), que pode queimar o Arduino. Por isso, NÃO PODEMOS conectar a lâmpada diretamente ao pino do Arduino. Precisamos usar um relé entre o pino do Arduino e a lâmpada para proteger o Arduino da alta tensão/corrente.

Hardware Necessário

1	×	Arduino Uno R3
1	×	Cabo USB 2.0 tipo A/B (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB 2.0 tipo C/B (para PC com USB-C)
1	×	Relé
1	×	Fita LED
1	×	Fonte de Alimentação 12V
1	×	Conector de Alimentação DC
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Case para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Relé

Um relé é um interruptor elétrico programável, que pode ser controlado pelo Arduino ou por qualquer microcontrolador. Ele é usado para ligar/desligar por programação os dispositivos que usam alta tensão e/ou alta corrente.

Ele é uma ponte entre o Arduino e os dispositivos de alta tensão.

Quando você faz projetos conectados à tensão da rede elétrica, precisa saber o que está fazendo; caso contrário, pode levar um choque. Este é um assunto sério, e queremos que você fique seguro. Se você NÃO tiver 100% de certeza do que está fazendo, faça um favor a si mesmo e não toque em nada. Peça ajuda a alguém que saiba!

Embora alguns tipos de relé suportem dispositivos DC e AC, recomendamos fortemente que você use um dispositivo DC (≤24V) para os testes.

Pinagem do Relé

O relé tem dois grupos de pinos: grupo de entrada (baixa tensão) e grupo de saída (alta tensão).

Os pinos do grupo de entrada são conectados ao Arduino, incluindo três pinos:

Pino DC-: deve ser conectado ao GND (0V)
Pino DC+: deve ser conectado ao VCC (5V)
Pino IN: recebe o sinal de controle do Arduino

Os pinos do grupo de saída são conectados ao dispositivo de alta tensão, incluindo três pinos (geralmente em bornes de parafuso):

Pino COM: é o pino comum. Ele é usado tanto no modo normalmente aberto quanto no modo normalmente fechado
Pino NO: é o pino normalmente aberto. Ele é usado no modo normalmente aberto
Pino NC: é o pino normalmente fechado. Ele é usado no modo normalmente fechado

Na prática, geralmente NÃO usamos todos os pinos do grupo de alta tensão. Usamos apenas dois deles:

Usamos apenas o pino COM e o pino NO se usarmos o modo normalmente aberto.
Usamos apenas o pino COM e o pino NC se usarmos o modo normalmente fechado.

Além disso, se o relé suportar disparo em nível LOW e em nível HIGH, geralmente há um jumper para selecionar um dos dois: disparo em nível LOW ou disparo em nível HIGH.

※ Nota:

A ordem dos pinos do módulo relé pode variar entre fabricantes. SEMPRE use as etiquetas impressas no relé. Observe com atenção!

Como Conectar o Dispositivo de Alta Tensão ao Relé

Como Funciona

Dependendo do fabricante e da instalação feita pelo usuário, um relé pode funcionar de forma diferente.

O modo de entrada (para o pino IN): Existem dois modos de entrada que fazem o relé funcionar de forma oposta:

Modo disparo em nível LOW
Modo disparo em nível HIGH

O modo de saída (para os pinos de saída): Existem dois modos de saída que fazem o relé funcionar de forma oposta:

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

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

Antes de entrar em detalhes, vejamos 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 disparo em nível LOW e disparo em nível HIGH funcionam de forma oposta
NEM todos os módulos relé suportam os modos disparo em nível LOW e disparo em nível HIGH
Por vez, o módulo relé só pode funcionar em um dos dois modos: disparo em nível LOW ou disparo em 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 disparo em nível HIGH e o modo normalmente aberto

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

Disparo em Nível HIGH - Modo Normalmente Aberto

Para usar este modo, precisamos conectar o dispositivo de alta tensão ao pino COM e ao pino NO.

Se o pino IN estiver conectado em LOW (0V), a chave está aberta. O dispositivo está DESLIGADO (ou inativo).
Se o pino IN estiver conectado em HIGH (5V), a chave está fechada. O dispositivo está LIGADO (ou ativo).

Como o Relé Funciona - Normalmente Aberto

Disparo em Nível HIGH - Modo Normalmente Fechado

Para usar este modo, precisamos conectar o dispositivo de alta tensão ao pino COM e ao pino NC.

Se o pino IN estiver conectado em LOW (0V), a chave está fechada. O dispositivo está LIGADO (ou ativo).
Se o pino IN estiver conectado em HIGH (5V), a chave está aberta. O dispositivo está DESLIGADO (ou inativo).

Como o Relé Funciona - Normalmente Fechado

Resumo

Modos de entrada	Modos de saída	Pino IN (programável)	Pinos de saída	Estado do relé	Estado do dispositivo
Disparo HIGH	Normalmente Aberto	LOW	Pinos COM e NO	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO
Disparo HIGH	Normalmente Aberto	HIGH	Pinos COM e NO	⇒ fechado	⇒ LIGADO
Disparo HIGH	Normalmente Fechado	LOW	Pinos COM e NC	⇒ fechado	⇒ LIGADO
Disparo HIGH	Normalmente Fechado	HIGH	Pinos COM e NC	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO
Disparo LOW	Normalmente Aberto	LOW	Pinos COM e NO	⇒ fechado	⇒ LIGADO
Disparo LOW	Normalmente Aberto	HIGH	Pinos COM e NO	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO
Disparo LOW	Normalmente Fechado	LOW	Pinos COM e NC	⇒ aberto	⇒ DESLIGADO
Disparo LOW	Normalmente Fechado	HIGH	Pinos COM e NC	⇒ fechado	⇒ LIGADO

Existem até 8 casos de uso. Isso pode parecer muita coisa. No entanto, se você é iniciante, só precisa se preocupar com os dois primeiros casos, em que são usados o disparo em nível HIGH e o modo normalmente aberto. O restante deste tutorial usará esses dois casos de uso

Arduino - Relé

O Arduino controla um dispositivo de alta tensão controlando um relé.

Controlar um relé é simples. Só precisamos:

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

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Como Programar o Relé

Configure um pino do Arduino no modo de saída digital usando a função pinMode(). Por exemplo, o pino 3:

pinMode(3, OUTPUT);

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

digitalWrite(3, LOW);

Programe o pino para HIGH (5V) usando a função digitalWrite():

digitalWrite(3, HIGH);

Código Arduino

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-relay */ // constants won't change const int RELAY_PIN = 3; // the Arduino pin, which connects to the IN pin of relay // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); delay(500); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); delay(500); }

Passos Rápidos

Copie o código acima e abra-o no Arduino IDE
Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino
Veja o estado da fita LED: piscando

Vídeo

Desafie-se

Acenda a luz automaticamente quando você entrar no seu quarto e apague a luz 30 segundos depois que você sair. Dica: Consulte Arduino - Sensor de Movimento.

Referências de Funções

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※ NOSSAS MENSAGENS

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