Scheda relè fai da te Raspberry Pi: 3 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Per alcuni progetti con lampone e arduino più piccoli ho bisogno di cambiare alcuni relè. A causa del livello di uscita GPIO (3, 3V) è difficile trovare alcuni relè in grado di commutare carichi più grandi e che possano funzionare direttamente con i 3, 3 volt indicati. Così ho deciso di costruire la mia scheda relè. Quello a 5 canali che costruisco qui costa circa 10€ per i pezzi. Inoltre hai solo bisogno di un saldatore, saldatura e alcuni strumenti per tagliare i fili e piegare le gambe dei componenti. Questo è il mio primo istruibile qui (e anche molto breve), quindi spero che tu possa seguire i miei passi. Buon divertimento !

Passaggio 1: parti e layout

Quindi in un primo momento la lista delle parti per una scheda a 5 canali, se hai bisogno di più sentiti libero di ridimensionarla: • 5 relè (o quanto ti serve) con tensione massima della bobina di 5 V (ho usato il JS-12MN-KT-V3, interruttori max 150VDC /400VAC) • 5 diodi - UF 4007 (se vuoi più relè, te ne servono anche di più) • 5 transistor NPN - 2N3904 • header 7 pin maschio o femmina (io li ho usati entrambi) • qualche filo d'argento da saldare jumbers • Stripboard 100mm x 100mm • 5 resistori da 1kOhm • 5 Terminali a vite (assicurati che si adattino al tuo stripboard)Poi hai anche bisogno dei seguenti strumenti: • Saldatore • Saldatore • Coltello affilato • Pinze per piegare le gambe e tagliare i fili • un trapano per interrompere le strisce sul retro dello stripboard Poi dobbiamo fare alcune riflessioni sul layout. Puoi anche usare un altro pcb senza lo strip-grid per questo progetto, ma io preferisco gli stripboard. Se vuoi usare gli altri, ecco lo schema allegato. Per creare il layout per lo stripboard, ne faccio una copia con una dimensione del 200%, così posso disegnare le parti su di esso. Sfortunatamente ho dimenticato di disegnare le linee di ingresso dai relè, quindi devi aggiungere altri 4 fili, dalla corsia superiore a ciascuno degli ingressi del relè. Alcuni pensieri sullo schema: Il relè è un carico induttivo. Quindi produce un picco di tensione quando è spento. Per evitare danni al transistor, aggiungiamo il diodo in parallelo all'ingresso del relè. A causa della tensione data delle porte GPIO non possiamo commutare direttamente il relè. Quindi usiamo i transistor per commutare i relè con i 5V di cui hanno bisogno. I 5V sono forniti dal lampone stesso o da una fonte di alimentazione esterna. Per connettere la scheda con un arduino o raspi abbiamo bisogno di alcune intestazioni. Ho usato intestazioni maschio e femmina perché voglio usarlo con arduino e il lampone. Per la scheda 5Ch abbiamo bisogno di 7 header (5 per ogni realy e due per l'ingresso 5V e la massa).

Passaggio 2: salda tutto insieme

Quando hai finito il tuo layout, devi solo mettere tutto insieme. Lavoreremo dai pezzi più piccoli a quelli più grandi.

Puoi facilmente iniziare con i diodi e le resistenze. Metti tutto nei posti giusti sulla tua tavola e giralo. Quindi puoi saldarli. Fare attenzione a mettere i diodi nel modo giusto. Sulle strisce dove sono i resistori, dobbiamo interrompere le strisce sulla scheda.

Quindi puoi creare i ponticelli. Fai attenzione a non saldare le strisce insieme, questo può danneggiare le tue parti o persino il tuo controller. Saldare i ponticelli il più vicino possibile alla scheda.

Quindi continuiamo con i transistor. Colleghiamo il pin centrale, la base, all'intestazione. Il collettore è connesso al relè, l'emettitore a terra. Qui dobbiamo interrompere anche la striscia tra il collettore e l'emettitore.

Almeno mettiamo i relè e le intestazioni sulla scheda. Devi piegare leggermente le gambe del relè in modo che si adatti alla griglia dello stripboard. Ricorda di interrompere le strisce tra le gambe dei relè. A seconda di cosa vuoi cambiare con questi relè, puoi rimuovere le due strisce tra le gambe del relè per isolarle meglio l'una dall'altra (ricorda le specifiche del relè, possono cambiare parecchio). Per facilitare il collegamento di alcuni dispositivi ad esso, è possibile saldare alcuni terminali a vite alle uscite relè.

Passaggio 3: terminare un controllo della scheda

Per verificare se hai fatto tutto bene, ora possiamo collegare la scheda all'RPI. Collega il primo pin con 5V e l'ultimo con il pin GND del tuo RPI. A seconda della quantità di relè che hai costruito sulla scheda, devi collegare ciascun pin con uno dei pin GPIO dell'RPI. Ho usato il quinto pin come primo, ma puoi scegliere tutti quelli che vuoi, oppure è gratuito.

Per commutare il relè devi dare un segnale alto al pin a cui è collegato il relè. Inoltre devi installare il cablaggioPi.

Ecco ad esempio il codice per il quinto pin (diretto nella shell):

Per prima cosa imposta il pin su output: gpio -g mode 5 out (con -g puoi accedere al pin dal layout rpi non dal layout del cablaggio)

Quindi genera un segnale alto sul pin 5: gpio -g write 5 1

Per spegnere il relè devi cancellare il segnale alto: gpio -g write 5 0

Quando hai fatto tutto bene dovresti sentire dei ticchettii dai relè. Puoi anche collegare un piccolo circuito (es. batteria, led, resistenza) per visualizzare che il relè funziona.

Se vuoi inserirlo in qualcosa, assicurati di avere abbastanza spazio tra la scheda relè e il case in cui lo installi. Per motivi di sicurezza: se vuoi commutare grandi carichi (CC), assicurati che siano nell'intervallo dato dalle specifiche del relè e hai abbastanza spazio per isolare le strisce e i fili tra loro.

Spero ti sia piaciuto, buon divertimento!