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Control Automático Educación

Relevador con Arduino

Entiende como manipular cargas AC de 110v/ 220v o activar cargas DC superiores a 5v usando un relevador o relé con Arduino.

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Que es un Relé o Relevador

Los relevadores son interruptores eléctricos que utilizan el principio del electromagnetismo para convertir pequeños estímulos eléctricos provenientes del Arduino en corrientes más grandes.

Estas conversiones ocurren cuando el Arduino activa el electroiman del relé para cerrar o abrir un circuito alimentado con una potencia diferente superior a 5V, bien sea en voltaje directo o en voltaje alterno.

¿Por qué usar un relé?

Los relés son componentes muy versátiles que son tan efectivos en circuitos complejos como circuitos simples. Y son ampliamente utilizados en la industria para procesos de automatización.

Tipos de Relés

En el mercado existen tipos de relés los cuales en forma general tendran siempre una bobina y pueden tener diferentes contactos Normalmente Abiertos (NO) y normalmente cerrados (NC) con relación a uno o diversos pines en común.

Tipos de Relevadores

Relevador para Arduino

Existen diferentes módulos comerciales diseñados para Arduino o otro tipo de microcontrolador el cual nos facilita enormemente la vida al momento de usar estos componentes.

Existen módulos de un solo relé asi como módulos con diversos relays. En este caso usaremos el siguiente módulo de relay con Arduino, sin embargo al final del post te muestro una conexión para que puedas conectar un relevador de 5 pines en una protoboard:

Diagrama de un Relevador

El relevador del módulo posee 5 pines sin embargo puedes encontrar diferentes tipos de relevadores con más pines, pero en forma general el diagrama es parecido, encontrando siempre sus dos bobinas y los contactos normalmente abiertos y cerrados.

Diagrama de relevador

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Activar relevador con arduino

Bien sea que poseas un módulo de relé, o que desees montar el relé en una protoboard, vamos a necesitar de un transistor para que active la bobina de nuestro relé.

En este caso el transistor será usado como interruptor y lo más importante a ser calculado en este circuito será la resistencia de base del transistor (Este procedimiento no es necesario en caso que tengas el módulo, ya que el módulo ya viene listo para ser usado).

Calculo de la resistencia de base del transistor – Relé Arduino

El modulo relé que usamos con arduino utiliza un transistor J3Y con un $h_{FE}=300$ y un relé de 5v. Corroboremos la resistencia de base del modulo con los cálculos mostrados anteriormente.

I_c=\dfrac{V_{cc}}{R_R}=\dfrac{5v}{70\Omega}=71.4mA
I_b=\dfrac{I_c}{h_{FE}}=\dfrac{71.4mA}{300}=238\mu A

El módulo posee un leed entre la señal del arduino y la resistencia de base del transistor. Entonces, el voltaje que cae en el led es de 1.95v.

De esa forma sabemos que la resistencia tendrá una caída de voltaje de:

V_{RB}=5v-1.95v-0.7v = 2.35v
R_B=\dfrac{V_{RB}}{I_b}=\dfrac{2.35v}{238\mu A}=9.873k\Omega

Esto nos indica, que podremos colocar cualquier resistencia que NO sea superior a $R_B=9.873k\Omega$.

En el caso del modulo se encuentra instalado una resistencia de $R_B=150\Omega$ lo cual está debajo del valor calculado y por lo tanto permite que el transistor trabaje en saturación. Además este valor permite una alta luminosidad en el led que indica el envio de la señal desde el arduino.

Relé con Arduino Ejemplo

Vamos a encender y apagar un foco o bombillo con el Arduino y un relevador conectados al PIN3 cada que se presione un pulsador conectado al PIN2 con la resistencia PULLUP activa.

El esquema del proyecto se muestra a continuación:

Lampara Arduino
Relevador Arduino para encender y apagar una lampara AC

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/******************************************************
 * ****************************************************
 * ****  CONTROL LAMPARA CON RELÉ                 *****
 * ****  By: SERGIO ANDRES CASTAÑO GIRALDO        *****
 * ****  https://controlautomaticoeducacion.com/  *****
 * ****                                           *****
 * ****************************************************
 */

 //Definiciones
#define Rele 3
#define Push 2


void setup() {
  pinMode(Rele,OUTPUT);
  pinMode(Push,INPUT_PULLUP);
}

void loop()
{
   bool RUN=0;
   while(1)                // Haga por siempre
   {
      //Pregunta por el botón
      if( ! digitalRead(Push) )
      {
         delay(200);       //Anti-Debounce
         //Instrucción para contabilizar una pulsación del botón
         while( ! digitalRead(Push) )
         {
            delay(200);       //Anti-Debounce
         }
         RUN = !RUN;      //Cambia el estado lógico de RUN
      }
      
      //Activa o desactiva el relé
      if(RUN)
         digitalWrite(Rele,HIGH);    //Activa Rele
      else 
         digitalWrite(Rele,LOW);  //Desactiva rele
   }
}

[/sociallocker]


Eso es todo por la entrada del dia de hoy, espero les haya gustado y hayan aprendido algo nuevo. Si te ha servido el contenido de esta entrada, de los videos y los códigos de implementación y deseas apoyar mi trabajo invitandome a un café super barato, puedes hacerlo en el siguiente link:

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Que esten muy bien, nos vemos en la siguiente entrada.