Uso de los relés y el Arduino Uno

Cómo usar relés con Arduino

Si pudieras operar un interruptor sin tener que encenderlo y apagarlo físicamente, te abriría a toda una sección de electrónica. Los relés son una de las mejores formas de hacerlo.

Un relé es esencialmente sólo un interruptor, controlado por una bobina cargada electromagnéticamente. Cuando la bobina se carga, conmuta el interruptor a su posición de abierto o cerrado. Otra aplicación fantástica de los relés es cuando quieres usar una señal de baja potencia (piensa en los pines de 5V, 50mA de Arduino) para controlar un circuito de mayor potencia (240VAC si eres experto). Podrías estar controlando todas las luces de tu casa a través de un microcontrolador Arduino conectado por Wi-Fi; el reino de la domótica que se nos abre cuando nos aventuramos por el camino de los relés.

Hay varios tipos de relés; la página de Wikipedia enumera casi 18 tipos diferentes de aplicaciones múltiples para cada tipo. Estamos tratando en el campo de la electrónica de aficionados, y lo desglosaremos en los dos tipos típicos que vemos, relés electromecánicos simples y relés de estado sólido.

En un relé electromecánico, vemos un circuito de baja corriente conmutado para energizar una bobina interna. Esta bobina de baja corriente, cuando se energiza, crea un campo electromagnético alrededor de sí misma que conmuta un interruptor de mayor potencia. Este interruptor de alta potencia generalmente está clasificado para corrientes y voltajes mucho mayores que los circuitos de entrada.

Por ejemplo, este relé de SparkFun es un ejemplo de un relé de doble lanzamiento de un solo polo. Utiliza una alimentación de entrada de 5-12V CC para controlar cargas de hasta 250V CA o 30V CC a 5A. Esto es un salto masivo de potencia a través de la pequeña unidad de relé y es exactamente lo que se espera de los relés. No te aconsejamos/recomendamos que manipules la alimentación de 240V AC directamente desde la pared. Los relés pueden ser capaces de controlar las cargas de voltaje/corriente, pero es simplemente demasiado peligroso jugar con ellos.

Los relés de estado sólido (SSR) funcionan un poco diferente, pero hacen las mismas cosas. En lugar de utilizar fuerzas electromagnéticas y movimientos mecánicos, utilizan diodos emisores de luz en semiconductores activos sensibles a la luz que conmutan las cargas masivas. Debido a la falta de piezas móviles en un SSR, estos relés son mucho más fiables y tienen una vida útil más larga en el circuito. Los SSR también se encienden y apagan mucho más rápido de lo que puede hacerlo un relé electromecánico, lo que los hace perfectos para aplicaciones en las que la conmutación se realiza a altas velocidades (piensa en los elementos calefactores para mantener la temperatura).

¿Para qué vamos a usar los relés?

Vamos a utilizar un pequeño relé de 5V para conmutar una carga de potencia mayor con nuestro Arduino. Primero, vamos a mostrarte los conceptos básicos de la interfaz con un relé. De esta manera puedes aplicar la lógica de usar este componente en sus circuitos más tarde. Por lo tanto, nuestro relé va a cambiar una carga hoy, pero la idea en sí misma es ciertamente escalable. Vamos a utilizar un transistor para controlar un relé que encenderá y apagará un LED; el LED estará en un circuito separado con su fuente de alimentación.

La configuración

Necesitarás los siguientes componentes:

• Arduino Uno
• Relé SPDT
• Protoboard
• LED

const int relayPin = 2; // use this pin to drive the transistor
const int timeDelay = 1000; // delay in ms for on and off phases

void setup()
{
pinMode(relayPin, OUTPUT); // set pin as an output
}

void loop()
{
digitalWrite(relayPin, HIGH); // turn the relay on

delay(timeDelay); // wait for one second

digitalWrite(relayPin, LOW); // turn the relay off

delay(timeDelay); // wait for one second
}

Ahora debes ser capaz de escuchar tu relé haciendo clic a medida que los componentes mecánicos se mueven cada segundo, esencialmente puedes tener cualquier circuito en lugar de los 2 LEDs, y tu relé será capaz de manejar la conmutación de la corriente. Por supuesto, todavía depende de la capacidad del relé en sí, pero la idea es buena.