Raspberry Pi DIY Relaisplatine - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Für einige Projekte mit Himbeere und den kleineren Arduinos muss ich einige Relais schalten. Aufgrund des GPIO-Ausgangspegels (3, 3V) ist es schwierig, Relais zu finden, die größere Lasten schalten und direkt mit den gegebenen 3, 3 Volt betrieben werden können. Der 5Channel, den ich hier baue, kostet etwa 10 € für die Teile. Darüber hinaus benötigen Sie nur einen Lötkolben, Lötmittel und einige Werkzeuge, um die Drähte zu schneiden und die Beine der Komponenten zu biegen. Dies ist meine erste Anleitung hier (und auch eine sehr kurze), also hoffe ich, dass Sie meinen Schritten folgen können !

Schritt 1: Teile und Layout

Also zuerst die Teileliste für eine 5-Kanal-Platine, wenn Sie mehr benötigen, können Sie sie skalieren: • 5 Relais (oder wie viel Sie benötigen) mit max. 5V Spulenspannung (ich habe die JS-12MN-KT-V3 verwendet, Schalter max 150VDC /400VAC) • 5 Dioden - UF 4007 (wenn Sie mehr Relais wollen, brauchen Sie auch mehr davon) • 5 NPN Transistoren - 2N3904 • 7-polige Stift- oder Buchsenleiste (ich habe beide verwendet) • etwas Silberdraht zum Löten Steckbrücken • 100mm x 100mm Stripboard • 5 1kOhm Widerstände • 5 Schraubklemmen (achten Sie darauf, dass sie auf Ihrem Stripboard passen) Dann benötigen Sie noch folgende Werkzeuge: • Lötkolben • Lötzinn • scharfes Messer • Zange zum Biegen der Beine und Schneiden der Drähte • ein Bohrer, um die Streifen auf der Rückseite des Stripboards zu unterbrechen. Dann müssen wir uns einige Gedanken über das Layout machen. Sie können für dieses Projekt auch eine andere Leiterplatte ohne Strip-Grid verwenden, aber ich bevorzuge die Stripboards. Wenn Sie die anderen verwenden möchten, ist hier der Schaltplan beigefügt. Um das Layout für das Stripboard zu erstellen, mache ich einfach eine Kopie mit 200% Größe, damit ich die Teile darauf zeichnen kann. Leider habe ich vergessen, die Eingangsleitungen von den Relais zu zeichnen, daher müssen Sie 4 Drähte mehr hinzufügen, von der oberen Spur zu jedem der Relaiseingänge. Einige Gedanken zum Schaltplan: Das Relais ist eine induktive Last. Es erzeugt also beim Ausschalten eine Spannungsspitze. Um Schäden am Transistor zu vermeiden, fügen wir die Diode parallel zum Eingang des Relais hinzu. Aufgrund der gegebenen Spannung der GPIO-Ports können wir das Relais nicht direkt schalten. Also verwenden wir die Transistoren, um die Relais mit den 5V zu schalten, die sie benötigen. Die 5V werden von der Himbeere selbst oder einer externen Stromquelle bereitgestellt. Um das Board mit einem Arduino oder Raspi zu verbinden, benötigen wir einige Header. Ich habe männliche und weibliche Header verwendet, weil ich sie mit Arduino und der Himbeere verwenden möchte. Für das 5Ch Board benötigen wir 7 Header (5 für jeden Realy und zwei für den 5V Eingang und Masse).

Schritt 2: Löten Sie alles zusammen

Wenn Sie Ihr eigenes Layout fertiggestellt haben, müssen Sie es nur noch zusammenstellen. Wir werden von den kleineren Stücken zu den größten arbeiten.

Sie können einfach mit den Dioden und den Widerständen beginnen. Legen Sie alles an die richtigen Stellen auf Ihrem Board und drehen Sie es um. So können Sie sie löten. Achten Sie darauf, die Dioden richtig zu platzieren. Auf den Streifen, wo die Widerstände sind, müssen wir die Streifen auf der Platine unterbrechen.

Dann können Sie die Jumper machen. Passen Sie auf, dass Sie die Streifen nicht so zusammenlöten, dies kann Ihre Teile oder sogar Ihren Controller beschädigen. Löten Sie die Jumper so nah wie möglich an die Platine.

Dann geht es weiter mit den Transistoren. Wir verbinden den mittleren Pin, die Basis, mit dem Header. Der Kollektor ist mit dem Relais verbunden, der Emitter mit Masse. Auch hier müssen wir den Streifen zwischen Kollektor und Emitter unterbrechen.

Zumindest haben wir die Relais und die Header auf die Platine gelegt. Sie müssen die Beine des Relais etwas biegen, damit es in das Raster des Stripboards passt. Denken Sie daran, die Streifen zwischen den Beinen der Relais zu unterbrechen. Je nachdem, was Sie mit diesen Relais schalten möchten, können Sie die beiden Streifen zwischen den Beinen des Relais entfernen, um sie besser voneinander zu isolieren (denken Sie an die Spezifikationen des Relais, sie können ziemlich viel schalten). Um den Anschluss einiger Geräte zu erleichtern, können Sie einige Schraubklemmen an die Relaisausgänge anlöten.

Schritt 3: Beenden Sie eine Überprüfung des Boards

Um zu überprüfen, ob Sie alles richtig gemacht haben, können wir das Board jetzt mit dem RPI verbinden. Verbinden Sie den ersten Pin mit 5V und den letzten mit dem GND-Pin Ihres RPI. Je nachdem, wie viel Relais Sie auf dem Board verbaut haben, müssen Sie jeden Pin mit einem der GPIO-Pins des RPI verbinden. Ich habe den 5. Pin als meinen ersten verwendet, aber Sie können jeden auswählen, den Sie möchten, oder er ist kostenlos.

Um das Relais zu schalten, müssen Sie dem Pin, an dem das Relais angeschlossen ist, ein High-Signal geben. Außerdem musst du wiringPi installieren.

Hier zum Beispiel der Code für den fünften Pin (direkt in der Shell):

Stellen Sie zuerst den Pin auf Ausgang: gpio -g mode 5 out (mit -g können Sie auf den Pin aus dem rpi-Layout zugreifen, nicht aus dem Verdrahtungslayout)

Dann an Pin 5 ein High-Signal erzeugen: gpio -g write 5 1

Um das Relais auszuschalten müssen Sie das High-Signal löschen: gpio -g write 5 0

Wenn Sie alles richtig gemacht haben, sollten Sie einige Klickgeräusche von den Relais hören. Sie können auch einen kleinen Stromkreis (zB Batterie, LED, Widerstand) anschließen, um zu visualisieren, dass das Relais funktioniert.

Wenn Sie es in etwas einbauen möchten, stellen Sie sicher, dass zwischen der Relaisplatine und dem eingebauten Gehäuse genügend Platz ist. Aus Sicherheitsgründen: Wenn Sie große (DC) Lasten schalten möchten, stellen Sie sicher, dass diese im Bereich liegen durch die Spezifikationen des Relais gegeben und Sie haben genug Platz, um die Streifen und Drähte voneinander zu isolieren.

Hoffe es hat dir gefallen, viel Spaß!