Raspberry Pi 2 + Módulo Relé

Embarcados Raspberry Pi
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Galera boa noite! Alguém aqui “brincando” com relés? Seguinte, estou querendo iniciar um projeto de automação residencial, o que envolve 220v… Eu sei, é perigoso, já estou com o módulo relé de dois canais por enquanto só pra testar, mas pretendo utilizar esse de 8:

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O principal “marketing” desse módulo é o fato de possuir integrado ao circuito, um conjunto de optoacopladores que protegem os pinos do raspi em caso de retorno de tensão. Existem inúmeros vídeos no youtube de pessoas o usando em projetos de lâmpadas de natal, ligando ventiladores, lâmpadas convencionais e etc.

Observem que lá no canto direito existem três pinos para conexão de uma fonte externa, visto que o raspi não aguentaria ligar todos relés de uma vez. Como já vi alguns membros usando por aqui o termo “informações cruzadas”, posso utilizar sem medo com relação a esse módulo no que diz respeito a total isolação do raspi da alta tensão, uns dizem que tem q deixar os grounds em comum, outros já dizem q não… Mas pesquisando muito cheguei a conclusão de que a forma correta seria essa, inclusive como indicam esses links:

http://www.seriallink.com.br/forum/viewtopic.php?f=47&t=3018#.VcQ8-nh5Yqg

http://arduino-info.wikispaces.com/RelayIsolation

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=282820.5;wap2

Seria da seguinte forma:

1 - Remove o jumper lá no canto direito que liga o pino VCC com o JD-VCC;
2 - Com uma fonte externa 5v tbm, liga o +5v da fonte no pino JD-VCC do módulo e o ground da fonte no ground do módulo (tudo isso lá no canto direito);
3 - Liga o +5v do raspi no pino VCC do módulo (lá no canto direito tbm);
4 - Liga os GPIOs nos pinos do centro do módulo, ex: GPIO18 -> IN1 do módulo;

Nesse vídeo por exemplo (em francês mas basta ativar as legendas em inglês e passar pra mais da metade do video) o cara tbm fala nesses mesmos passos que falei, a diferença que ele usa uma fonte de pc externa:

Depois dessa dissertação vem minhas dúvidas… Trabalho com dev mobile e web, então software e desenvolvimento pra mim não é problema, mas qdo entra na parte de eletrônica sou completamente noob!

Já testei essa ligação e acredito que funcionou, já deixei mais de hora ligado uma lâmpada 220v + um cooler 12v controlados pelo celular e aparentemente tudo normal, nada de aquecimento ou falhas, mas sabe qdo vc não está seguro? Principalmente pela quantidade de lâmpadas que irei acender e apagar e etc. São muitas informações cruzadas, uns dizem que não necessita de proteção extra entre o raspi e o módulo, outros dizem que tem q ter… Falam em resistores e etc…

Alguém poderia dar mais uma “clareada” nessa ligação? O Passo 3 lá em cima é realmente necessário? Queria evitar ao máximo drenar corrente do raspi, utiliza-lo apenas pra o “on e off”, e o que for possível alimentar externamente.

Agradeço a ajuda desde já. Abraço.

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Só seguir esse tutorial do video, não tem erro. O próprio relé já é uma ferramenta de segurança, ele separa seu circuito de controle Rasp pi (no caso) do de força (lâmpadas, motores*, etc), mas o opto da mais segurança ainda… esse tutorial é mto bom http://arduino-info.wikispaces.com/RelayIsolation

Sim você precisa ligar o VCC do arduino~rasp no modulo, o que acontece é que o relé é ativado em logica negativa (NOTE: The digital inputs from Arduino are Active LOW: The relay actuates and an LED lights whe the input pin is LOW, and turns off on HIGH. See the Wiki article for how-to assure relays do not activate at power-on time), ou seja, ele drena corrente quando desativado.

Não tem porque dar erro, se seguir os tutoriais, essa de resistor deve ser porque o rasp é 3.3 então talvez deva-se reduzir o valor do resistor para que a corrente seja suficiente para ‘ativar’ o opto

PS.: “alta tensão” é +1000v
PSS.: independe a quantidade de lâmpadas uma vez que cada circuito é isolado do outro

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Vlw @Thomaz_Barros ! Obrigado pela resposta, ajudou bastante.

Essa questão do Active Low descobri na prática ( hehe ), qdo executava o arquivo python “relay_off.py” os relés eram ativados… Foi então qdo vi essa questão do active low e tive que inverter a lógica no código.

Nesse quesito o que ainda não ficou muito claro pra mim foi a questão do “ground”, quem faz o ground do raspi nesse caso? Pq ligo apenas o +5v do raspi no módulo, e os GPIOs ( 18, 17… ) nos pinos INx do módulo, os GPIOs fazem papel de ground qdo em low? Ou não é necessário ground nessa ligação?

PS: valeu pela ajuda nos termos tbm! :sweat_smile:

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@Wyll_Cavalcante a questão de ligar o VCC do Raspi no módulo é porque o acionamento do LED do optoacoplador é feito pela porta que será a responsavel por “drenar” a corrente no LED (isto também caracteriza o porque do módulo ser “Active Low”.

Quem faz o ground para o LED do optoacoplador é a porta do Raspi, mas isolada do restante do circuito do relé.

Espero ter ajudado e se tiver alguma dúvida sinalize.

Abraços

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Então só confirmando se entendi @WagnerB, o +5v do raspi alimenta o led e o GPIO 18 do raspi por exemplo alimenta a outra ponta do led, então qdo o GPIO 18 entra em low é como se ele tornasse um ground?

Desculpa se falei besteira ou piorei a situação, mas é que sou bem iniciante mesmo em eletrônica. :worried:

Vlw!

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Nada @Wyll_Cavalcante seu raciocínio está correto. O funcionamento é este mesmo.

Abraços

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Obrigado @WagnerB ! Assim que começar o projeto vou postando fotos por aqui.

Abraço.

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Para recomendações futuras: mais pessoas morrem por baixa tensão(110~220v) do que por alta(1K+) por justamente pensarem que são coisas do dia-a-dia e estão acostumadas… se a tensão for superior a 50V por favor use luvas e os EPIs adequados e independente da tensão use os EPIs para se acostumar a eles tais como óculos, luvas, capacete se necessário, botas, etc

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Obrigado mais uma vez @Thomaz_Barros pelas recomendações! Confesso que o máximo de cuidado que tenho é estar calçado e sempre ligar o relé no 220v por último, qdo tudo já está conectado. Mas irei seguir as recomendações.

Pessoal, aproveitando a resposta, falei muito em ground anteriormente e gostaria de tirar mais uma dúvida com vcs.

No final do texto do link que fala sobre isolação ( http://arduino-info.wikispaces.com/RelayIsolation ) existem algumas recomendações, uma delas é justamente sobre grounding:

Connect the Arduino Power Supply Ground to building ground. You can connect a single ground wire to the “Green Ground” connection in an AC plug and plug it into the wall.

Usando um teste simples, percebi que o raspberry aparenta estar “grounded” devido ao cabo hdmi conectado ao monitor que tem conexão com o terra da instalação. Estou correto?

Mas percebi que no relé, mesmo no pino ground existe um certo vazamento devido a fonte externa, então o que fiz, conectei o terra da instalação no terra da fonte externa que alimenta o relé, aparentemente tudo ficou aterrado. Fiz certo?

Mais uma vez obrigado.

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Dexa eu ver se entendi: sua casa está aterrada e tem a ligação na tomada do terra e duas fases, sua TV está aterrada e como vc conecta no hdmi o rasp tbm esta aterrado…mas ai voce verificou que existe um '‘vazamento’ e aterrou a fonte tbm
Se foi isso tudo esta aterrado, mas depender do HDMI para aterrar o rasp é gambiarra.
O que ele fala tbm é usar um par trançado de cabos para fazer as ligações para se diminuir o ruído (tipo de rede CAT5) e usar fontes separadas para o rasp e o relé

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Isso. a eletricidade aqui na minha casa é monofásica. Então o monitor está ligado num nobreak que está na rede da casa que tem o terra. Percebi que qdo tirava o hdmi o raspi tbm mostrava “eletricidade” qdo encostava o teste de voltagem, ao conectar o hdmi tudo ficava normal.

Mas no relé, qdo conectava a fonte externa, vi que ficava “vazando” eletricidade nos demais pinos e fiquei preocupado em danificar o raspi, então puxei um fio do terra da fonte externa do relé pra o terra da casa e tudo ficou aterrado.

Então devo puxar um terra da fonte do raspi pra o terra da casa tbm?

Eu vi essa questão do par trançado, seria pra eletricidade correto? Pra fonte ficar distante do raspi?

Obrigado!

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se voce tem 220v na sua casa então eh bifásico, 110 monofásico. Se voce tem 110 na sua casa não precisa usar 220 a não ser que use lâmpadas de vapor metálico/halogênio que usam tensão maior
O ideal eh aterrar todos os pontos
O par trançado eh para reduzir ruído, não necessariamente para a fonte ficar distante: se voce usa um fio só esse fio está sujeito a variações eletromagnéticas, mas se voce usa um par trançado ou um cabo blindado o fio se torna neutro a essas variações.

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Ah legal, entendi! Então vou aterrar. Obrigado mais uma vez!

Abraço.

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Boa Madruga pessoal!

Desculpe o incomodo ao criador do topico. tenho uma duvida que possa ser simples, nao sobre Relés.

Entao,

Para poder fazer meus SENSORES se comunicar com o rasp vou necessitar de uma protoboard?
Ligando os sensores direto no rasp não é possivel que funcione?

se alguem puder me ajudar agradeço, desculpe mais uma vez!

boa madrugada!

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@Wyll_Cavalcante muito cuidado com aterramentos.

O terra residencial, se existe, ele é independente da rede elétrica da operadora. No mais seria um tubo de cobre enterrado no solo o que irá proporcionar um caminho mais fácil para descargas elétricas.

Seu uso é para a proteção de choques que são possíveis quando uma pessoa encosta na carcaça de equipamentos elétricos (geladeiras, máquinas de lavar, chuveiro, etc.).

Se na sua rede elétrica interna esse terra for utilizado, ele ira proteger você dessas descargas de carcaça desde que todas as tomadas tenham o terra ligado. Agora o que pode estar ocorrendo é que em algum momento um dos equipamentos (fonte, monitor, etc.) não está aterrado então deve estar ocorrendo uma diferença de potencial entre o neutro da tomada (aterrada) e o neutro que o seu nobreak fornece. Dependendo desta diferença você pode ter até o funcionamento de alguns equipamentos de maneira estranha e levar alguns “leves choques” quando encosta neles.

Sugiro que, se realmente você possuir tomadas aterradas (tomadas de 3 pinos) que, antes verifique se o neutro e o fase estão ligados de forma correta (sim, existe uma forma correta de ligar o fase e o neutro nas tomadas) e se for o caso corrija. Se utilizar tomadas de 2 pinos, inverter a posição da tomada (girar 180º) normalmente resolve o problema dessa “fuga” de corrente.

Desculpe-me pelo texto extenso a intenção é das melhores.

Abraços,

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@rogeriosouza não sou expert nesse mundo da eletrônica, mas pelo que venho pesquisando, o ideal seria usar uma protoboard, alguns componentes já vem com conectores fêmeas, os quais permitem a ligação direta nos pins do raspi. Mas acredito que pra quem tá começando ( meu caso ) por exemplo, o ideal seria usar uma proto, até por questão de organização e não se confundir nas ligações.

@WagnerB “qué isso” cara, nada de extenso, qualquer ajuda é bem vinda e agradeço.

Então, minha casa é antiga tipo uns 45 anos já, mas as ligações recentes, principalmente do meu quarto, são todas aterradas. Inclusive tem um terra ( o bastão como vc falou ) só pra o ar-condicionado, e outro para meus aparelhos eletrônicos, bem como todas as tomadas do quarto.

Acredito que as ligações estejam corretas pois nenhum dos meus aparelhos (pc, nobreaks, fontes, transformadores) liberam nem aqueles choques de leve. No caso do raspi, como a fonte não tem terra, percebi uma leitura estranha nos pinos qdo desconectava o cabo hdmi do monitor, o qual tem o terceiro pino do terra. Só não sei ainda onde ligar no raspi o terra. mas por enquanto ele continua conectado ao monitor.

Meu projeto de automação residencial já está bem “adiantado”, por enquanto apenas controlo o relé, mas quero controlar o ar-condicionado pelo infra-vermelho e o portão deslizante da garagem através do módulo de radio frequência.

Comprei um gabinete mini itx pra organizar cabos, fontes e etc, mas atrasou devido a greve dos correios. Pretendo atualizar o tópico com algum vídeo. Atualmente executo um apache tomcat embarcado, rodando um webapp java com webservices. Já consigo controlar os relés pelo Android.

No mais agradeço pelo ajuda e manterei o tópico atualizado.

Tinha uns videos antigos aqui no celular. Fiz upload.

Brincando com 220v

Brincando com 12v

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@Wyll_Cavalcante, se a sua fonte tiver um pino terra é só liga-lo ao terra da tomada que o seu raspi estará aterrado.

O raspi usa somente o famigerado “terra eletrônico” que é identificado pelo negativo (-) da fonte de alimentação.

Abraços.

PS.: Parabéns pelo seu projeto.

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Tem uma placa de desenvolvimento para Raspberry Pi onde dá para utilizar as funções LIRC, Rs232, I2C GPIO me parece muito boa para fazer uma automação em casa.

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-726444580-raspberrypi-central-automaco-residencial-_JM

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Pessoal, eu estava pesquisando informações para usar uma placa de relés parecida com essa que o Wyll_Cavalcante postou, aí achei a seguinte solução para não ter problema de conectar ela diretamente com a Rasp, Segue o link do equipamento que eu encontrei no ALI.

Vou usar essa placa para conectar nesse módulo de 16 relés

Essa interface que coloquei para conectar na placa dos relés, tem suporte para 16, mas tem uma versão com 8 canais. E o bom dela é que ela é de interface de rede, não conectando seu RASP direto.

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Legal @igormenin! Obrigado pela contribuição! Esse link é apenas da imagem, poderia postar o do produto? Pesquisei no ali e não encontrei esse modelo.