Raspberry Pi - Relais
Dans un tutoriel précédent, nous avons découvert comment allumer et éteindre une LED en utilisant un Raspberry Pi. Ce tutoriel vous apprend à activer et désactiver certains appareils qui utilisent une alimentation électrique haute tension (par exemple, une ampoule, un ventilateur, une serrure électromagnétique, un actionneur linéaire, etc.) en utilisant un Raspberry Pi.
Quelles sont les similitudes et les différences entre contrôler une LED et contrôler une ampoule en utilisant un Raspberry Pi ?
Le commun : Semblable au contrôle d'une LED, nous utilisons la broche de sortie du Raspberry Pi pour les allumer et les éteindre.
La différence :
- La LED peut être connectée directement à la broche du Raspberry Pi car elle nécessite peu de puissance.
- Pour l'ampoule, nous ne pouvons pas la connecter directement à la broche du Raspberry Pi car elle nécessite une haute tension et/ou un courant élevé qui peuvent endommager le Raspberry Pi. Ainsi, un relais est nécessaire pour protéger le Raspberry Pi de la haute tension/courant.
Préparation du matériel
Or you can buy the following sensor kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
À propos de Relay
Un relais est un commutateur électrique qui peut être programmé à l'aide d'un Raspberry Pi ou de tout microcontrôleur. Il est utilisé pour allumer et éteindre de manière programmable des appareils qui utilisent une tension et/ou un courant élevé.
Il agit comme un pont entre Raspberry Pi et les composants haute tension.
WARNING
Lorsque vous créez des projets impliquant une tension secteur, il est essentiel d'être conscient des risques. C'est un sujet sérieux et nous voulons que vous soyez en sécurité. Si vous n'êtes pas complètement sûr de ce que vous faites, n'essayez pas. Demandez l'aide d'une personne compétente.
Bien que certains relais puissent être utilisés pour les appareils CC et CA, nous vous suggérons fortement d'utiliser un appareil CC (jusqu'à 24V) pour les tests.
Brochage du relais
Le relais a deux ensembles de broches : un groupe d'entrée (basse tension) et un groupe de sortie (haute tension).
- Le groupe d'entrée est connecté au Raspberry Pi et se compose de trois broches :
- Broche DC- : doit être reliée à la masse (0V)
- Broche DC+ : doit être reliée à VCC (5V)
- Broche IN : reçoit le signal de commande du Raspberry Pi
- Le groupe de sortie est connecté à l'appareil à haute tension et se compose de trois broches (généralement dans un bornier à vis) :
- Broche NO : est la broche normalement ouverte. Elle est utilisée en mode normalement ouvert
- Broche NC : est la broche normalement fermée. Elle est utilisée en mode normalement fermé
- Broche COM : est la broche commune. Elle est utilisée dans les modes normalement ouvert et normalement fermé
- Si nous utilisons le mode normalement ouvert, alors les broches COM et NO sont utilisées.
- Si nous utilisons le mode normalement fermé, alors les broches COM et NC sont utilisées.
- Le mode déclencheur de niveau BAS
- Le mode déclencheur de niveau HAUT
- Normalement ouvert
- Normalement fermé. Ce sont des opposés.
- Les modes normalement ouvert et normalement fermé fonctionnent de manière opposée.
- La plupart des modules relais supportent à la fois les modes normalement ouvert et normalement fermé.
- Les modes déclenchement par niveau bas et déclenchement par niveau haut fonctionnent de manière opposée.
- Tous les modules relais ne supportent pas à la fois les modes déclenchement par niveau bas et déclenchement par niveau haut.
- À tout moment donné, le module relais ne peut fonctionner que dans l'un des deux modes déclenchement par niveau bas et déclenchement par niveau haut.
- Relier une broche du Raspberry Pi à la broche IN du relais
- Programmer la broche sur LOW ou HIGH pour contrôler le relais
Généralement, nous n'utilisons pas toutes les broches du groupe haute tension. Nous n'en utilisons que deux :
En outre, si le relais dispose à la fois de déclencheurs de niveau BAS et de niveau HAUT, il y a généralement un cavalier pour choisir soit le déclencheur de niveau BAS, soit le déclencheur de niveau HAUT.
※ Note:
La disposition des broches sur un module de relais peut varier selon les fabricants. Il est crucial de toujours se référer aux étiquettes imprimées sur le module de relais lors de son utilisation. Faites très attention !
Comment connecter le dispositif haute tension au relais
Comment ça marche
Selon le fabricant et la façon dont il est installé, un relais peut fonctionner différemment.
Pour la broche IN, il existe deux modes d'entrée qui font fonctionner le relais de manière opposée :
Pour les broches de sortie, il existe deux modes de fonctionnement :
Le terme "normalement" implique "si la broche IN est reliée à BAS (0V)".
Avant d’entrer dans les détails, voici quelques informations rapides :
La combinaison des modes d'entrée et des modes de sortie génère de multiples cas d'utilisation. Si vous êtes débutant, nous vous suggérons d'employer le mode de déclenchement HAUT niveau et le mode normalement ouvert.
Le mode déclencheur de niveau ÉLEVÉ sera expliqué en détail car il fonctionne de manière opposée au déclencheur de niveau BAS. Le déclencheur de niveau BAS fonctionne de manière opposée.
Déclencheur de NIVEAU ÉLEVÉ - Mode normalement ouvert
Pour utiliser ce mode, nous devons connecter le dispositif haute tension à la broche COM et à la broche NO.
Lorsque la broche IN est connectée à LOW (0V), l'interrupteur est ouvert, ce qui entraîne l'arrêt (ou l'inactivation) de l'appareil.
Inversement, lorsque la broche IN est connectée à HIGH (5V), l'interrupteur est fermé, ce qui fait que l'appareil est ALLUMÉ (ou actif).
Déclencheur de Niveau Élevé - Mode Normalement Fermé
Pour utiliser ce mode, nous devons raccorder le dispositif haute tension à la broche COM et à la broche NC.
Si la broche IN est reliée à LOW (0V), l'interrupteur sera fermé. L'appareil sera ALLUMÉ (ou actif).
Lorsque la broche IN est connectée à HAUT (5V), l'interrupteur sera ouvert. L'appareil sera ÉTEINT (ou inactif).
Résumé
| Input modes | Output Modes | IN pin (programmable) | Output pins | Relay state | Device state |
|---|---|---|---|---|---|
| HIGH Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| HIGH Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| HIGH Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Open | LOW | COM and NO pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
| LOW Trigger | Normally Open | HIGH | COM and NO pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | LOW | COM and NC pin | ⇒ open | ⇒ OFF |
| LOW Trigger | Normally Closed | HIGH | COM and NC pin | ⇒ closed | ⇒ ON |
Il y a un maximum de 8 cas d'utilisation. Cela pourrait être accablant. Cependant, si vous êtes un débutant, vous n'avez besoin de vous soucier que des deux premiers scénarios, qui impliquent un déclencheur de niveau ÉLEVÉ et normalement ouvert. Le reste de ce tutoriel se concentrera sur ces deux cas d'utilisation.
Raspberry Pi - Relais
Le Raspberry Pi contrôle un relais, qui à son tour contrôle un appareil haute tension.
Gérer un relais est simple. Tout ce qui est nécessaire est :
Diagramme de câblage
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Pour simplifier et organiser votre câblage, nous vous recommandons d'utiliser un Screw Terminal Block Shield pour Raspberry Pi. Ce shield garantit des connexions plus sûres et plus faciles à gérer, comme illustré ci-dessous :
Comment programmer pour un relais
- Configurez la broche 3 d'un Raspberry Pi en mode sortie numérique en utilisant le module RPi.GPIO. Par exemple :
- Réglez la broche à 0V en utilisant la fonction GPIO.output():
- Réglez la broche à 5V en utilisant la fonction GPIO.output() :
Code Raspberry Pi
Étapes rapides
- Assurez-vous d'avoir Raspbian ou tout autre système d'exploitation compatible avec Raspberry Pi installé sur votre Pi.
- Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté au même réseau local que votre PC.
- Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté à Internet si vous avez besoin d'installer certaines bibliothèques.
- Si c'est la première fois que vous utilisez Raspberry Pi, voir Installation du logiciel - Raspberry Pi.
- Connectez votre PC au Raspberry Pi via SSH en utilisant le client SSH intégré sur Linux et macOS ou PuTTY sur Windows. Voir comment connecter votre PC au Raspberry Pi via SSH.
- Assurez-vous que vous avez la bibliothèque RPi.GPIO installée. Sinon, installez-la en utilisant la commande suivante :
- Créez un fichier de script Python relay.py et ajoutez le code suivant :
- Enregistrez le fichier et exécutez le script Python en exécutant la commande suivante dans le terminal :
- Vérifiez la bande LED, qui devrait clignoter.
Le script s'exécute dans une boucle infinie de manière continue jusqu'à ce que vous appuyiez sur Ctrl + C dans le Terminal.
Vidéo
Défiez-vous
- Lorsque vous entrez dans votre chambre, la lumière s'allume automatiquement. Après votre départ, elle s'éteindra après 30 secondes. Pour plus d'informations, veuillez consulter Raspberry Pi - Capteur de mouvement..