Modulo relè a 4 canali con foto accoppiatore ultimo aggiornamento 11 agosto 2018

Indice

• Descrizione;

• Foto del modulo relè;

• Schema del modulo;

• Schema di prova;

• Listato del programma;

• Filmato.

Descrizione

Il modulo "4-Channel Relay Module with Optocoupler Low Level Trigger for Arduino" venduto da Icstation è un modulo con 4 relè il cui pilotaggio è protetto da un foto accoppiatore tipo EL817, le dimensioni del modulo sono: 72x45x18,5 mm, il peso è di 55g.

Sono disponibili moduli per varie tensioni di pilotaggio, quella base a 5V è direttamente interfacciabile con Arduino, per altri modelli si può utilizzare un modulo elevatore come il modulo è venduto dalla ICstation.com con codice 3448 e descritto in questa pagina.

Sono disponibili 4 diversi modelli di modulo display, la differenza è sostanzialmente la tensione con cui occorre alimenterei i relè per permetterne l'eccitazione della bobina. Sono disponibili i seguenti modelli:

Il carico massimo collegabile sul relè sul pin normalmente aperto sono: AC 250 V / 10 A, DC 30 V / 10 A.
Il trigger di corrente è di 5mA, è presente un led che segnala l'alimentazione (rosso), mentre le spie di stato del relè sono rappresentati da 4 led verdi.

Per l'interfaccia del modulo è presente una pin strip maschio con 9 pin

Uscita a relè

:

Foto del modulo relè

Schema del modulo

Lo schema del modulo è formato da 4 circuiti identici,  uno per ogni relè presente.

In questo circuito è presente una protezione da ritorno di tensione o correnti, questo perché i relè sono componenti dotati di una bobina o solenoide che eccitato da una corrente spostano un sistema meccanico. Tuttavia il passaggio di corrente nella bobina può causare disturbi e ritorno di corrente al pin che ha eccitato il relè e quindi presentarsi sul pin Arduino che ha innescato l’evento di eccitazione del relè stesso.

Per cui il segnale inviato da Arduino viene utilizzato per azionare un optoisolatore (nel nostro caso un EL817) che è un componente elettronico che permette di trasferire un segnale fra due circuiti mantenendo l'isolamento galvanico fra gli stessi.

EL817- Fotoaccoppiatore GaAs
Piedinatura	Datasheet	Foto del fotoaccopiatore

Come si vede dal simbolo l'optoisolatore è costituito da un LED accoppiato otticamente con un elemento fotosensibile. Le variazioni di luminosità legate al segnale in ingresso vengono rilevate dall'elemento fotosensibile ottenendo il trasferimento dell'informazione da un circuito all'altro senza che vi sia continuità elettrica.
Dato che i relè necessitano di correnti elevate per eccitarsi, ed essendo il fototransistor non in grado di fornire in uscita la corrente necessaria, è presente il transistor Q1 (un NPN tipo S8050).

Transistor NPN S8050 SOT23 (J3Y)
Piedinatura	Datasheet	Foto del transistor

Il diodo D1 (di tipo 1N4148) è necessario in quanto essendo il carico rappresentato dal relè induttivo in cui l'interruzione improvvisa della corrente porterebbe ad un brusco aumento nella tensione attraverso il dispositivo che genera l'interruzione. Questo picco nella tensione potrebbe portare ad un guasto transitorio o permanente del dispositivo di controllo.

1N4148 - Fast switching diode
Piedinatura	Datasheet	Foto

Essendo questo un circuito in corrente continua (CC), basta inserire un semplice diodo raddrizzatore disposto in parallelo con un carico induttivo (quali una bobina del relè o un motore elettrico). In questo caso spesso è chiamato diodo di "ricircolo" o di "libera circolazione" (free wheeling).
 

Schema di prova

Per testare il sensore si utilizzano i seguenti componenti

Arduino UNO	Modulo relè a 4 canali con foto accoppiatore
Cavetti per Breadboard di vari colori	Modulo DC/DC Step Up converter basato sull'integrato MT3608 *

* Il modulo DC/DC Step Up converter basato sull'integrato MT3608 è opzionale nel caso si utilizzi un modulo con relè con tensione diversa dai 5V.

La scheda Arduino Uno è una scheda microcontrollore basato sul processore Atmega328. Dispone di 14 ingressi/uscita digitali  (di cui 6 possono essere utilizzate come uscite PWM), 6 ingressi analogici, come oscillatore è utilizzato un risuonatore da 16 MHz.
Sono disponibili: un collegamento USB, un jack di alimentazione, un header ICSP, e un pulsante di reset.
Esso contiene tutto il necessario per utilizzare il microcontrollore, è sufficiente collegarsi a un computer con un cavo USB (l'alimentazione può essere derivata alla presa USB) oppure alimentare con un adattatore AC-DC oppure tramite batteria per iniziare.

Schema di collegamento con tensione relè pari a 5V

Schema di collegamento con tensione relè superiore a 5V

Listato del programma

Il programma attiverà sequenzialmente i 4 relè con una pausa d 2 secondi, lo stato del relè sarà evidenziato dall'accensione del led e dal rumore di attivazione della bobina del relè

 

/*  test_4_rele.ino  Per ulteriori informazioni vedere  http://www.adrirobot.it/in_out/rele/4-Channel_Relay_Module.htm  Sito web http://www.adrirobot.it  Blog http://it.emcelettronica.com/author/adrirobot  Pagina Facebook https://www.facebook.com/Adrirobot-318949048122955  Istagram https://www.instagram.com/adrirobot/  This example code is in the public domain. */ //Impostazione dei pin a cui //sono collegati i rele int IN1 = 2; int IN2 = 3; int IN3 = 4; int IN4 = 5; #define ON   0 #define OFF  1 void setup() {  relay_init();//initialize the relay } void loop() {  relay_SetStatus(ON, OFF, OFF, OFF); //Attiva RELE'_1  delay(2000);//Pausa di 2s  relay_SetStatus(OFF, ON, OFF, OFF); //Attiva RELE'_2  delay(2000);//Pausa di 2s  relay_SetStatus(OFF, OFF, ON, OFF); //Attiva RELE'_3  delay(2000);//Pausa di 2s  relay_SetStatus(OFF, OFF, OFF, ON); //Attiva RELE'_5  delay(2000);//Pausa di 2s } void relay_init(void)//initializza i relè {  //Porta tutti i relè in OUTPUT  pinMode(IN1, OUTPUT);  pinMode(IN2, OUTPUT);  pinMode(IN3, OUTPUT);  pinMode(IN4, OUTPUT);  relay_SetStatus(OFF, OFF, OFF, OFF); //Porta tutti i relè a off } //Inposta lo stato dei relè void relay_SetStatus( unsigned char status_1,  unsigned char status_2, unsigned char status_3, unsigned char status_4) {  digitalWrite(IN1, status_1);  digitalWrite(IN2, status_2);  digitalWrite(IN3, status_3);  digitalWrite(IN4, status_4); }

Filmato