Tutorial Arduino Relé: Controle Seguro de Dispositivos de Alta Tensão

Neste tutorial, aprenderemos como controlar dispositivos de alta tensão usando Arduino e um módulo relé. Você pode assistir ao vídeo a seguir ou ler o tutorial escrito abaixo.

Visão Geral

Podemos controlar dispositivos eletrônicos de alta tensão usando relés. Um relé é, na verdade, um interruptor operado eletricamente por um eletroímã. O eletroímã é ativado com uma baixa tensão, por exemplo, 5 volts de um microcontrolador, e puxa um contato para fechar ou abrir um circuito de alta tensão.

Módulo Relé HL-52S

Como exemplo para este Tutorial Arduino Relé, usaremos o módulo relé HL-52S de 2 canais, que possui 2 relés com classificação de 10A @ 250 e 125V AC e 10A @ 30 e 28V DC. O conector de saída de alta tensão tem 3 pinos: o do meio é o comum e, conforme as marcações, um dos outros dois pinos é para conexão normalmente aberta (NO) e o outro para normalmente fechada (NC).

No outro lado do módulo, temos dois conjuntos de pinos. O primeiro tem 4 pinos: GND e VCC para alimentar o módulo e 2 pinos de entrada In1 e In2. O segundo conjunto tem 3 pinos com um jumper entre JDVcc e Vcc. Com essa configuração, o eletroímã do relé é alimentado diretamente pelo Arduino e, se algo der errado com o relé, o microcontrolador pode ser danificado.

Componentes Necessários para este Tutorial Arduino Relé

Você pode obter os componentes em qualquer um dos sites abaixo:

• Módulo Relé 5V
• Placa Arduino
• Protoboard e Fios Jumpers
• Cabo, Plug, Tomada

Diagrama do Circuito

Para melhor entendimento, vejamos o esquema do circuito do módulo relé nessa configuração. Podemos ver que os 5 volts do nosso microcontrolador conectados ao pino Vcc para ativar o relé através do Optoacoplador IC também estão conectados ao pino JDVcc, que alimenta o eletroímã do relé. Nesse caso, não há isolamento entre o relé e o microcontrolador.

Para isolar o microcontrolador do relé, precisamos remover o jumper e conectar uma fonte de alimentação separada para o eletroímã nos pinos JDVcc e GND. Agora, com essa configuração, o microcontrolador não tem nenhuma conexão física com o relé; ele apenas usa a luz do LED do Optoacoplador IC para ativar o relé.

Há mais uma coisa a notar neste esquema. Os pinos de entrada do módulo funcionam inversamente. Como podemos ver, o relé será ativado quando o pino de entrada estiver em LOW, pois assim a corrente fluirá do VCC para o pino de entrada que está baixo (terra), o LED acenderá e ativará o relé. Quando o pino de entrada estiver HIGH, não haverá fluxo de corrente, o LED não acenderá e o relé não será ativado.

Aviso de Alta Tensão

Antes de continuar, aviso que usaremos Alta Tensão, que se usada incorretamente pode resultar em ferimentos graves ou morte. Seja muito cauteloso, pois não me responsabilizo por suas ações.

Como Usar o Módulo Relé Arduino com Dispositivos de Alta Tensão

Primeiro, vejamos o diagrama do circuito. Como descrito anteriormente, usaremos um adaptador 5V como fonte separada para o eletroímã conectado aos pinos JDVcc e GND. O pino 5V do Arduino será conectado ao pino Vcc do módulo e o pino 7 ao pino In1 para controlar o relé. Para a parte de ALTA TENSÃO, precisamos de um plug de energia, uma tomada e um cabo com dois fios. Um dos fios será cortado e conectado aos pinos comum e normalmente aberto do conector de saída do módulo. Com essa configuração, quando ativarmos o relé, o circuito de alta tensão será fechado e funcionará.

Veja como fiz o cabo. Comprei um plug, uma tomada e um cabo. Cortei cuidadosamente o cabo e cortei um dos fios como mostrado na imagem abaixo e conectei aos pinos de conexão normalmente aberta do módulo relé. Também conectei as pontas do cabo ao plug e à tomada.

*Nota: Certifique-se de usar os outros fios, não o fio "Amarelo e Verde", pois ele é destinado ao aterramento.

Aqui está a aparência final do meu cabo pronto para uso. No entanto, antes de usar seu cabo, certifique-se de que está funcionando corretamente. Você pode verificá-lo usando um multímetro ou testá-lo com baixa tensão primeiro.

Código Fonte do Tutorial Arduino Relé

O que resta para este tutorial é fazer um código simples e testar o módulo relé. Aqui está o código simples: usaremos o pino 7 para controlar o relé, definimos como saída e fazemos um programa que apenas ativa e desativa o relé a cada 3 segundos. Lembro mais uma vez que a entrada do módulo funciona inversamente, então um nível lógico baixo na entrada ativa o relé e vice-versa.

int in1 = 7;

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

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

Há uma demonstração deste exemplo no final do vídeo deste tutorial. Testuei 3 dispositivos: uma lâmpada de 100W, uma luminária de mesa e um aquecedor ventilador. Todos funcionam em 220V.

É assim que podemos controlar qualquer Dispositivo de Alta Tensão usando Arduino ou qualquer outro microcontrolador. E as possibilidades são infinitas: podemos controlar dispositivos usando controle remoto, Bluetooth, SMS, Internet, etc.