Conexión de rele con Arduino

¿Qué es un rele?

Un relé es un interruptor, más frecuentamente electromagnético, que utiliza una pequeña corriente para accionar un circuito mayor. Básicamente, se aplica una señal en la entrada que enciende otro circuito conectado en la salida, sin necesidad de supervisión humana.

Los relés funcionan según el principio de inducción electromagnética, lo que implica que si la corriente pasa a través de una bobina que se enrolla alrededor de un trozo de metal, entonces se producirá un campo magnético por la corriente, convirtiendo el núcleo de metal en un electroimán.

Tipos de relés basados en polos y lanzamientos.

El número de polos y el número de lanzamientos en un relevo puede variar de la siguiente manera:

• SPST: SPST son las siglas de Single Pole Single Throw relay, lo que significa que sólo hay un contacto además de COM, por lo que sólo un circuito puede ser conectado a este relé y puede tener sólo dos posiciones - cerrado o abierto. El relé SPST es similar a un interruptor que tiene dos estados - ON y OFF.
• SPDT: Los relés de un solo polo y doble tiro (SPDT) se han descrito en la sección anterior. Pueden controlar un circuito debido a un solo polo, pero el relé puede tener dos posiciones: normalmente abierto (NO) o normalmente cerrado (NC).
• DPST: PST son las siglas de Double Pole Single Throw. Doble polo indica que este relé puede controlar dos circuitos separados, cada uno con un solo tiro. Si necesitas controlar dos circuitos simultáneamente encendiéndolos y apagándolos, entonces el DPST es tu mejor opción.
• DPDT: El relé de doble polo y doble tiro (DPDT) es más parecido a dos relés SPDT empaquetados dentro de un relé donde se pueden conmutar los dos relés SPDT simultáneamente para controlar dos circuitos aislados. El DPDT consiste en dos polos de doble lanzamiento cada uno. 

Relés eletromagneticos: 

Los relés electromecánicos utilizan un electroimán para controlar un interruptor mecánico, cuando la bobina se energiza, atrae a la armadura y cambia el estado del relé de normalmente cerrado a normalmente abierto. Estos relés se utilizan tanto para aplicaciones de CA como de CC.

Relés de estado sólido:

Estos relés no tienen partes mecánicas como una armadura y un electroimán. Estos relés están hechos de material semiconductor y se utiliza un optoacoplador para aislar el circuito de alta corriente del voltaje de baja corriente. Cuando se detecta una corriente en la entrada, se enciende un LED. La luz viaja desde el LED hasta el detector fotosensible del otro extremo que enciende el circuito en la salida. 

Relés híbridos:

Se fabrican utilizando principios de relés electromecánicos y de estado sólido. Utiliza las ventajas de ambos tipos de relés para funcionar mejor. Estos relés tienen un optoacoplador presente en el lado de entrada y un electroimán en el de salida. Reduce la pérdida de energía y elimina el calentamiento excesivo.

Relés eletrotérmicos:

El principio de funcionamiento de estos relés es como los termostatos. Consiste en una tira compuesta por dos metales diferentes con propiedades térmicas distintas, llamada tira bimetálica, que se coloca cerca de una bobina calefactora por la que pasa la corriente. Cuando la bobina se calienta, transfiere calor a la tira bimetálica y como los metales tienen diferentes propiedades de expansión térmica, se expanden a diferentes velocidades, haciendo que la tira se doble. Cuando la tira se dobla, enciende el relé. Estos relés se usan más comúnmente en los circuitos de protección de los motores.

Ejemplo práctico con un rele de 1 canal:

Materiales necesarios:

• Arduino UNo
• Rele
• Bombilla
• Jumpers

Diagrama de conexión:

Encender una bombilla de CA usando un relé. Para ello, se necesita un módulo de relé, un Arduino (estamos usando una placa UNO aquí), una bombilla de CA y un cable de alimentación con un enchufe de 2 pines. 

Primero, coge el cable de alimentación y separa los cables vivos y neutros presentes en su interior. 

Conecta el cable vivo (rojo) con la bombilla y conecta el cable neutro (negro o azul) al conector normalmente abierto (NO) del módulo de relé. Luego, conecte el segundo cable de la bombilla al conector COM del módulo de relé.

 Así es como se conecta un relé con una bombilla de CA para fines de conmutación.

Ahora, necesitamos suministrar energía al módulo de relé y darle una señal del Arduino que le dice al relé que encienda y apague la bombilla. Para esto, necesitas conectar el pin con un signo menos (-) en el módulo de relé a la tierra (GND) en Arduino y el pin positivo (+) del módulo de relé al suministro de 5V en tu placa de Arduino. 

La tercera clavija que queda en el módulo de relé es la clavija de mando, que debe ser conectada a una clavija de E/S en Arduino. Estamos considerando el pin 7 para este propósito. 

Puedes elegir cualquier pin de E/S digital que desee, pero asegúrate de programar tu Arduino en consecuencia. 

Después de conectar el hardware como se describe, necesitas escribir un código simple que establece el pin 7 como un pin de salida y envía una señal para encender y apagar la bombilla a través del módulo de relé. 

Código de ejemplo:

void setup() {
  pinMode(7, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(7, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(7, LOW);
  delay(1000);
}

Este es un enfoque muy simple sólo para darte una idea de cómo funciona un módulo de relé.