Tutoriel Arduino Relais : Contrôler des Dispositifs Haute Tension en Toute Sécurité

Introduction

Dans ce tutoriel, nous allons apprendre à contrôler des dispositifs haute tension en utilisant Arduino et un module relais. Vous pouvez regarder la vidéo suivante ou lire le tutoriel écrit ci-dessous.

Vue d'ensemble

Nous pouvons contrôler des dispositifs électroniques haute tension en utilisant des relais. Un relais est en fait un interrupteur qui est actionné électriquement par un électroaimant. L'électroaimant est activé avec une basse tension, par exemple 5 volts depuis un microcontrôleur, et il tire un contact pour faire ou couper un circuit haute tension.

Module relais HL-52S

Comme exemple pour ce tutoriel Arduino Relais, nous utiliserons le module relais 2 canaux HL-52S, qui a 2 relais avec une puissance de 10A @ 250 et 125 V AC et 10A @ 30 et 28 V DC. Le connecteur de sortie haute tension a 3 broches, celle du milieu est la broche commune et comme nous pouvons voir sur les marquages, une des deux autres broches est pour la connexion normalement ouverte et l'autre pour la connexion normalement fermée.

De l'autre côté du module, nous avons ces 2 jeux de broches. Le premier a 4 broches : une masse (Ground) et un VCC pour alimenter le module et 2 broches d'entrée In1 et In2. Le second jeu de broches a 3 broches avec un cavalier entre les broches JDVcc et Vcc. Avec une configuration comme celle-ci, l'électroaimant du relais est alimenté directement depuis la carte Arduino et si quelque chose se passe mal avec le relais, le microcontrôleur pourrait être endommagé.

Composants nécessaires pour ce tutoriel Arduino Relais

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Vous pouvez obtenir les composants sur les sites ci-dessous :

• Module relais 5V
• Carte Arduino
• Plaque d'essai et fils de connexion
• Câble, prise, douille

Schéma de circuit

Pour une meilleure compréhension, voyons le schéma de circuit du module relais dans cette configuration. Nous pouvons voir que les 5 volts de notre microcontrôleur connectés à la broche Vcc pour activer le relais à travers l'optocoupleur IC sont aussi connectés à la broche JDVcc qui alimente l'électroaimant du relais. Donc dans ce cas, nous n'avons aucune isolation entre le relais et le microcontrôleur.

Afin d'isoler le microcontrôleur du relais, nous devons retirer le cavalier et connecter une alimentation séparée pour l'électroaimant aux broches JDVcc et Ground. Maintenant, avec cette configuration, le microcontrôleur n'a aucune connexion physique avec le relais, il utilise seulement la lumière de la LED de l'optocoupleur IC pour activer le relais.

Il y a une chose de plus à remarquer sur ce schéma de circuit. Les broches d'entrée du module fonctionnent inversement. Comme nous pouvons le voir, le relais sera activé lorsque la broche d'entrée sera à l'état BAS car ainsi le courant pourra circuler du VCC vers la broche d'entrée qui est basse ou ground, et la LED s'allumera et activera le relais. Lorsque la broche d'entrée sera à l'état HAUT, il n'y aura pas de circulation de courant, donc la LED ne s'allumera pas et le relais ne sera pas activé.

Avertissement Haute Tension

Avant de continuer avec ce tutoriel, je vous avertis ici que nous allons utiliser de la Haute Tension qui, si elle est utilisée de manière incorrecte ou inappropriée, pourrait entraîner des blessures graves ou la mort. Soyez donc très prudent dans ce que vous faites car je ne prends aucune responsabilité pour vos actions.

Comment utiliser le module relais Arduino avec les dispositifs haute tension

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Regardons d'abord le schéma de circuit. Comme décrit précédemment, nous utiliserons un adaptateur 5V comme alimentation séparée pour l'électroaimant connecté aux broches JDVcc et Ground. La broche 5V de l'Arduino sera connectée à la broche Vcc du module et la broche numéro 7 à la broche d'entrée In1 pour contrôler le relais. Maintenant, pour la partie HAUTE TENSION, nous avons besoin d'une prise d'alimentation, d'une douille et d'un câble avec deux fils. Un des deux fils sera coupé et connecté à la broche commune et à la broche normalement ouverte du connecteur de sortie du module. Ainsi, avec cette configuration, lorsque nous activerons le relais, nous obtiendrons le circuit haute tension fermé et fonctionnel.

Voici comment j'ai fait le câble. J'ai acheté une prise, une douille et un câble. Ensuite, j'ai soigneusement coupé le câble et coupé un des fils comme montré sur l'image ci-dessous et les ai connectés aux broches de connexion normalement ouvertes du module relais. Aussi connecté les extrémités du câble à la prise et à la douille.

*Note : Assurez-vous d'utiliser les autres fils, pas le fil "Jaune & Vert" car il est destiné à être utilisé pour la terre.

Voici l'apparence finale de mon câble prêt à l'emploi. Cependant, avant d'utiliser votre câble, assurez-vous qu'il fonctionne correctement. Vous pouvez le vérifier en utilisant un multimètre ou le tester d'abord avec une basse tension.

Code source du tutoriel Arduino Relais

Maintenant, ce qui reste pour ce tutoriel est de faire un code simple et de tester le module relais pour voir comment il fonctionne. Voici le code simple, nous utiliserons juste la broche numéro 7 pour contrôler le relais, donc nous la définirons comme sortie et ferons un programme qui activera et désactivera le relais toutes les 3 secondes. Je mentionne encore une fois ici que l'entrée du module fonctionne inversement donc une logique basse à l'entrée activera réellement le relais et 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);
}

Il y a une démonstration de cet exemple à la fin de la vidéo de ce tutoriel. J'ai testé 3 dispositifs dessus. D'abord une ampoule de 100W, puis une lampe de bureau et un chauffage ventilateur. Tous ces dispositifs fonctionnent sur 220V.

C'est ainsi que nous pouvons contrôler n'importe quel dispositif haute tension en utilisant Arduino ou en fait n'importe quel autre microcontrôleur. Et bien sûr, les possibilités sont maintenant infinies, par exemple nous pouvons contrôler les dispositifs en utilisant une télécommande TV, Bluetooth, SMS, Internet, et ainsi de suite.