Arduino a 230 V. Módulo Relé Arduino.

 Buenas!

En los proyectos vistos hasta ahora hemos visto cómo Arduino era capaz de controlar distintos componentes, módulos, sensores, controladores con los límites de tensión capaces de soportar, entre 5 V y 20 V. Sin embargo también es capaz de "introducirse" en los circuitos de corriente alterna por lo que permitirá también controlar todos los dispositivos (como lámparas, motores de persianas eléctricas, electrodomésticos, etc) que trabajen con una tensión de corriente alterna de 230 V y un amperaje o intensidad de corriente superior a los 500 mA del regulador lineal de tensión que incorpora Arduino.

En esta entrada vamos a probar un módulo Relé de Arduino que hace realidad este cometido. El modulo relé incluye los componentes necesarios para directamente conectar el elemento a controlar en corriente alterna directamente a Arduino.

Antes de nada advertir que trabajar con tensión de 230 V puede producir heridas y quemaduras graves en la piel con potenciales consecuencias fatales. La parte inferior del módulo relé en estado abierto deja circular dicha tensión, por lo que no tocar esa parte en dicho estado y tomar todas las precauciones posibles.

Módulo Relé para Arduino alimentado con 5 V y con salida de 10A y 250 V

Cuando compremos un módulo relé deberemos tener en cuenta el voltaje del aparato eléctrico que deseemos controlar ya que existen relés para 12 Voltios, 24 V, 110 V, 230 V, etc

Existen relés a los que habría que añadir componentes como transistor y diodo, sin embargo los módulos relé como el de la foto de arriba ya incluyen en el encapsulado dichos elementos por lo que solo tendremos que conectar, eso sí, con mucho cuidado los elementos.

Un relé es un interruptor mecánico operado eléctricamente que se puede encender o apagar, dejando pasar la corriente o no, y se puede controlar con voltajes bajos, como los 5V utilizados en la alimentación de un Arduino.

 

Detalle del módulo
NO corresponde al inglés Normally Open (normalmente abierto) y NC a Normally Closed (normalmente cerrado). Un relé desactivado tiene unidos entre sí los contactos COMÚN y NC, y cuando se lo activa aplicando corriente a su bobina (a través de nuestro pin digital de Arduino por ejemplo), quedan unidos entre sí los contactos COMÚN y NO.

Diagrama de conexión

Diagrama de conexión

 Las conexiones de parte de arduino quedan claras, VCC, GND y el pin digital. 

Por otro lado conectaremos el cable del aparato eléctrico que queramos controlar. Habitualmente los aparatos eléctricos tienen 2 o 3 cables:

  • Un cable de color negro o fase L (es por donde llega la energía)
  • Otro azul o neutro N (por donde la energía regresa a la fuente)
  • Hay aparatos eléctricos que además incluyen un cable de color amarillo/verde o toma a tierra TT

Hay que conectar al relé el cable de fase. Es decir, 

  • El cable marrón por donde llega la energía que sale de la clavija a 10 A se conecta al terminal NC del módulo Rele de Arduino. Cuando mandemos señal desde Arduino High se encenderá el piloto verde del módulo rele. Si conectamos el cable marrón al terminal NO (normalmente abierto), el módulo relé se activará cuando le pasemos una señal LOW.
  • Del terminal C (Común) conectaremos un cable hasta el adaptador del dispositivo cuyo encendido queremos controlar (en el ejemplo una bombilla)
  • De la clavija (enchufe) a 10 A se conectará el cable azul o neutro al adaptador del dispositivo que queremos controlar (la bombilla).
  • Conectaremos por último el dispositivo a controlar a dicho adaptador (bombilla a casquillo).
  • Conectaremos la clavija a un enchufe de la pared o fuente de energía para proporcionar los 220 V.
Configuración NC y N

Configuración NO y C


Código

El código es idéntico a cualquier otro ejemplo en el que activamos un pin digital de salida, si activamos la salida a HIGH, se activa el relé y por tanto se activa todo lo que se encuentre conectado al mismo. Si le pasamos una señal LOW por el pin digital se desactivará el rele y no dejará pasar la corriente. Un ejemplo de esto se muestra a continuación

#define RELAY 8

void setup() {
  pinMode(RELAY, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY, HIGH);
}

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

delay(1000);
}

Montaje real del circuito para encender una bombilla

Para el ejemplo del módulo relé que se ha adquirido de 250 V (Voltios) y 10 A (Amperios), debemos tener en cuenta de que no podemos conectar a NC un enchufe (clavija) que proporcione más de 10 A. Por ejemplo no deberíamos conectar un enchufe de 16 A como los que se utilizan para alimentar las fuentes de alimentación de los ordenadores o la mayoría de los electrodomésticos que traen tres hilos por dentro. Deberemos conectar un enchufe que proporcione como máximo 10 A aunque también puede tener una intensidad  menor.
Detalle de la clavija de 10A para nuestro proyecto con rele 10 A para encender bombilla

 
Si necesitamos una mayor intensidad deberemos adquirir otro módulo de rele que proporcione los 250 V y una mayor intensidad, por ejemplo los 16 A.

En este montaje se ha conectado un enchufe (clavija)de alimentación de 250 V y 10 A al relé y a un casquillo de bombilla.


Podemos ver el proyecto en funcionamiento en el vídeo dedicado a este proyecto en el canal de youtube. En el vídeo se muestra la conexión al terminal a NO y al NC para comprobar la salida que producen.

Más ejemplos

Puedes ver más ejemplos ilustrativos en el siguiente enlace o en el siguiente.

Ahora podemos controlar teóricamente cualquier dispositivo conectado a la corriente alterna limitado a las especificaciones del módulo relé (amperaje) y añadir condicionantes para su control (en función de la cantidad de intensidad lumínica proporcionada por el sensor encender una bombilla o activar el motor para cerrar una persiana, etc)

Y esto es todo.
Gracias por tu tiempo y atención!
Un saludo!

Referencias

  • http://robots-argentina.com.ar/didactica/modulos-de-rele-y-arduino-domotica-1/ 
  • http://diwo.bq.com/utilizar-rele-arduino-zum-core/
  • https://www.youtube.com/watch?v=Gif-vw9FtII&t=3