Это обычно последний блок в системах автоматического управления и его основное назначение защита слаботочных цифровых и аналоговых цепей от воздействия больших токов и помех которые могут возникать в конечных нагрузках (прожекторы, электродвигатели, электро-замки и т.п.). Микроконтроллер это мозг умных систем управления и их стараются сделать максимально компактными исключив всё второстепенное. Соответственно исключают из схемы все цепи где могут протекать большие токи ведь для них нужны проводники с большим сечением, а это габариты.

Данный модуль реле является тем звеном, которое берет на себя всю тяжелую и грубую работу (большие токи и напряжения). В свою очередь сердцем этого модуля выступает механическое электромагнитное реле, прототип которого был придуман еще в 1831 г американским ученым Дж. Генри (Joseph Henry). За это время оно зарекомендовало себя простым, надёжным и достаточно универсальным устройством коммутации. Универсальность в том, что реле имеет чисто механический контакт и физически замыкает контакты.

Что позволяет коммутировать нагрузку переменного и постоянного тока в большом диапазоне напряжений (до 250 Вольт и 10 ампер). Можно управлять 2 кВт электрической мощности (правда кратковременно) при высоком напряжение. Длительная эксплуатация на предельной мощности выведет реле из строя. Это хорошее исполнительное устройство.

Устройство релейного модуля на основе электромагнитного реле (вариант один канал, питание 5 вольт, сигнал на срабатывание низкий уровень напряжения)

Представляет собой печатную плату размером 43х17 мм с установленными на ней с помощью пайки электронными компонентами. Основа - электромагнитное реле фирмы SONGLE модели SRD-05VDC или другое аналогичное с управляющей катушкой рассчитанной на 5 вольт постоянного напряжения и схемой коммутации - одна переключающая группа. Далее есть винтовые зажимы для подключения проводов без пайки - нужна только отвертка и подготовленный провод. Два светодиода с токоограничивающими резисторами. Транзистор для усиление входного сигнала и один диод параллельно катушки реле для защиты от самоиндукции.

Схема подключения в виде наглядного изображения и назначение индикаторов релейного модуля

Описание схемы подключения и назначение индикаторов релейного модуля

Любая электро или электронная схема начинается с источника питания, это может быть аккумулятор, батарея или электросеть через адаптер питания. Сигналом на срабатывания реле может выступать команда поданная с микроконтроллера или напрямую с датчика или сенсора (при условие вырабатывания ими стандартного цифрового сигнала). Он подается на контакт обозначенный как IN. На контакт VCC - подается плюс источника питания, а на контакт GND минус питания, он как правило является общим для части схемы до релейного модуля.

Зеленый светодиод показывает наличие питания на самом модуле, красный - состояние реле (включено/выключено). Данное реле имеет одну переключающую группу контактов. Это значит, что есть общий контакт для замыкающей части и размыкающей. Соответственно есть три контакта обычно обозначаемые как NC (нормально закрытый - normally closed), COM (общий - common), NO (нормально открытый - normally open). Т.е. если вы хотите вашу нагрузку включить при подаче сигнала, нужно взять общий контакт и нормально разомкнутый. Если выключить - нужно взять общий контакт и нормально замкнутый.

Часто для наглядности производители наносят на печатную плату изображение, как расположены контакты реле внутри - т.с. на пальцах показано. Далее это схематичное изображение и схема подключения к релейному модулю не посредственно.

Слева находятся контакты питания, оно же управления самого реле:

VCC (DC) – плюс питание
GND (DC) – минус питания“земля”
IN (logic level) – логический управляющий сигнал (Логический ноль)

Справа находятся выходы самого реле, одна контактная группа с переключением:

COM (Common) – общий контакт
NO (Normal Open) – нормально разомкнутый относительно COM контакт (общий)
NC (Normal Close) – нормально замкнутый относительно COM контакт (общий)

Как работает релейный модуль Arduino

Один контакт самого реле (коробочка на плате) запитывается напрямую от VCC. Другой идет через схему усиления сигнала на транзисторе и индикацию режимов работы. Реле потребляет до 60 мА при переключении. Это является не допустимо большим током для вывода микроконтроллера и большинства других цифровых схем, датчиков. Управляется релейный модуль логическим сигналом от микроконтроллера или датчика, который подаётся на пин IN (контакт, вывод). На выходе реле наблюдается следующая картина: у неактивного реле замкнуты контакты COM и NC. При активации реле контакт переключается и COM замыкается с NO. Не забываем, что сигналом на срабатывание является логический ноль (есть варианты логическая единица).

Для желающих лучше понять как проходит сигнал по схеме релейного модуля, приводим электрическую принципиальную схему.

Технический характеристики релейного модуля, один канал, питание 5 вольт, сигнал на срабатывание низкий уровень

Напряжение питания: 5 В
Потребляемый ток: 30 мА … 60 мА
Сигнал включение: 0 В (низкий уровень)
Оптическая изоляция: нет
Количество реле: 1 шт. (Есть варианты до 16 каналов)
Тип реле: электромеханическое
Номинальный ток нагрузки: 10 А
Коммутируемое напряжение: 250VAC или 30VDC
Габариты: 43мм x 20мм x 17мм

Цена: 120.00 руб.

Количество: