Placa de relé ModMyPi PiOT para Raspberry Pi

Cuando no están vendiendo tableros complementarios o llevando bolsas a la oficina de correos, la gente de ModMyPi está inventando nuevos productos Raspberry Pi. Su último producto de cosecha propia es una placa de relé cuádruple. Me enviaron uno para probar y aunque lo recibí gratis vino sin condiciones ni restricciones. Las siguientes opiniones son mis propios pensamientos imparciales.

Un relé es un interruptor operado eléctricamente que le permite cambiar una carga pasando una corriente a través de una bobina. La ventaja de un relé es que puede cambiar una carga de gran voltaje con un voltaje más pequeño desde un circuito completamente separado. Para obtener más información sobre los relés en general, puede leer la introducción de ModMyPi a los relés o la entrada de Wikipedia sobre relés.

El principio es bastante sencillo, pero el uso de relés en la práctica puede requerir un poco más de consideración y esfuerzo. Algo de esto se puede evitar usando un tablero de relés estándar, pero esto aún te deja con algunos dolores de cabeza. ¿Por qué? Bueno, una placa de relés barata generalmente:

  • No te doy mucha idea sobre el relé real instalado.
  • requieren algunos ajustes de puente
  • no le daré mucha ayuda para configurar los puentes o conectar
  • los relés de riesgo se encienden y apagan mientras su Pi arranca y usted obtiene el control de los pines GPIO en su software

El PiOT tiene como objetivo abordar estos problemas y funciona con Raspberry Pi B+/2/3 y Zero, que comparten la misma disposición GPIO de 40 pines.

Especificación y características

  • 4 relés OMRON G5LA-1 para conmutar hasta 10 A a 250 V CA o 10 A a 24 V CC
  • 4 botones táctiles para GPIO/conexión de relés
  • Pantalla de 7 segmentos de dos dígitos para retroalimentación visual y control de configuración
  • Configuración y conmutación de GPIO/relé microcontrolados (¡no se requieren puentes!)
  • Entrada modelada GPIO de Raspberry Pi de 40 puntos
  • Compatible con entrada de 5 V y 3,3 V
  • Corriente de retención baja a través de PWM ~ 100 mA por placa de relé
  • Tablero de relés apilable (hasta 5 sin alimentación externa)
  • Múltiples modos de inicio para negar el arranque GPIO Chatter (retraso/apretón de manos)
  • Puntos de montaje Pi Zero
  • Tamaño total 72 mm x 110 mm

Algo de eso puede hacer que suene más complicado de lo que es, pero algunas de esas características significan que puede pasar más tiempo en su software y menos tiempo jugando con los cables.

La característica más obvia que distingue a esta placa de las demás es que tiene algo de inteligencia integrada. Usando los botones y la pantalla de siete segmentos, se puede configurar para usar las señales GPIO de su elección y mantiene los relés estables hasta que esté listo para controlarlos en el software. Esto le brinda un sistema más predecible y si está cambiando la red eléctrica, esta es una característica de diseño realmente importante.

Los modos de inicio facilitan mucho la predicción del estado de sus relés cuando se inicia el sistema. Para la mayoría de las aplicaciones basadas en relés, creo que esto es una buena noticia.

Cambio de red eléctrica

¡Si está cambiando cargas de red, debe tener cuidado! No solo cuando construyes tu invento, sino también durante las pruebas y el uso. Los accidentes ocurren cuando bajas la guardia. No se arriesgue con la seguridad eléctrica. ¡También debe asegurarse de que su dispositivo esté correctamente montado y protegido de niños, mascotas y otros adultos! Inflar LED y quemarse con soldadores es parte de la diversión. Ser electrocutado, electrocutar a otra persona o iniciar un incendio no lo es. ¡Manténganse a salvo, gente!

Empezando

Para comenzar, monté la placa en un Pi 2 Modelo B utilizando los pilares metálicos suministrados. Es importante asegurarse de que la placa esté firmemente unida a la RasPi para evitar contactos GPIO inconsistentes.

Luego presioné los botones al lado de los relés para configurar los números GPIO que quería asignar a cada relé. Hay más detalles sobre este proceso en la página de Conceptos básicos de PiOT Wiki. Configuré los relés para usar GPIO 5,6,13 y 19.

El siguiente fue el modo de inicio. Hay algunos modos disponibles (como se detalla en la Wiki), pero quería comenzar con el modo «apretón de manos». Esto significa que todos los relés están apagados hasta que la placa recibe una secuencia específica en GPIO2. Entonces, en un script de Python, puede enviar la secuencia cuando esté listo para usar los relés.

¡Esta configuración es realmente fácil una vez que sabes qué hacer! Aquí hay un video que creé que muestra los conceptos básicos:

El Wiki oficial está en Github y proporciona un ejemplo de secuencia de comandos de Python con una GUI. Es fácil de instalar y le permite alternar las salidas GPIO para que pueda probar sus relés. Cuando hace clic en el GPIO apropiado, puede escuchar el clic del relé. El botón de conexión/desconexión envía la secuencia de protocolo de enlace para habilitar la placa si está utilizando ese modo.

Quería algo un poco más básico sin la GUI, así que creé mi propio script de prueba…

Guión de prueba de Python

Mi script hace lo siguiente:

  • Define los números GPIO asociados con mi placa
  • Define una función para enviar la señal de apretón de manos
  • Configura los 5 pines GPIO que necesitamos usando los comandos estándar RPi.GPIO
  • Cuatro pines GPIO para los relés están configurados en un estado BAJO, por lo que estamos comenzando desde un estado conocido
  • Envía la secuencia de apretón de manos para habilitar el tablero
  • Alterna el estado de los relés en un bucle
  • Envía la secuencia de apretón de manos para desactivar el tablero

Puede descargar mi script de prueba directamente a su Pi usando:

wget https://bitbucket.org/MattHawkinsUK/rpispy-misc/raw/master/python/piot_relay.py

y luego ejecutarlo usando:

sudo python piot_relay.py

El script envía la secuencia de protocolo de enlace a GPIO2 que habilita la placa. Luego alterna los cuatro relés en secuencia para una serie de iteraciones. Verá que los indicadores en las pantallas de 7 segmentos cambian y escuchará el clic de los relés.

Puede realizar cambios utilizando el editor de texto nano:

nano piot_relay.py

Este mecanismo básico se puede utilizar en sus propios proyectos para controlar los relés según sea necesario.

Impresiones generales

Me gusta mucho este tablero. La configuración sin puentes es un placer de usar. Solo asegúrese de que si usa los botones en el tablero, está al tanto de los cables que ha conectado a los bloques de terminales. Si está cambiando voltajes altos, probablemente sea mejor apagar esos circuitos por completo mientras reconfigura el tablero de relés.

El diseño del conector principal significa que puede usar este complemento con cualquier variante de encabezado de 40 pines del Pi. Las Pi de tamaño completo no ocupan el mismo espacio, pero para la mayoría de los proyectos de automatización, le sugiero que monte todo en un gabinete para que esto sea un problema menor. Descubrí que para este tipo de aplicaciones, la solidez de las conexiones y el cableado es más importante que el tamaño total.

Comprar

La placa está disponible en la página de la placa de relés PiOT en ModMyPi. Tiene un precio de £ 23.99. También está disponible un estuche que es lo suficientemente grande como para incluir una Raspberry Pi y la placa de relé PiOT.

También puede intentar buscar en Amazon «placa de relés PiOT».