ESP8266 - Relais
In einem früheren Tutorial haben wir herausgefunden, wie man eine LED mit dem ESP8266 ein- und ausschaltet. Dieses Tutorial zeigt dir, wie du bestimmte Geräte aktivierst bzw. deaktivierst, die eine Hochspannungsquelle verwenden (z. B. eine Glühbirne, einen Ventilator, ein elektromagnetisches Schloss, einen Linearantrieb...), und zwar mithilfe des ESP8266.
Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Steuerung einer LED und einer Glühbirne mit Arduino?
Der gemeinsame Anschluss: Wir verwenden den Ausgangspin des Arduino, um ein- und auszuschalten. Der gemeinsame Anschluss: Ähnlich wie bei der Steuerung einer LED.
Der Unterschied:
- Für die LED können wir die Stromversorgung vom ESP8266-Board verwenden. Dadurch können wir die LED direkt an einen ESP8266-Pin anschließen.
- Für die Glühbirne müssen wir eine zusätzliche Stromversorgung mit hoher Spannung und/oder hohem Strom verwenden, die den ESP8266 beschädigen könnte. Daher können wir die Glühbirne NICHT direkt an einen ESP8266-Pin anschließen. Wir müssen ein Relais zwischen dem ESP8266-Pin und der Glühbirne verwenden, um den ESP8266 vor der hohen Spannung bzw. dem hohen Strom zu schützen.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Über Relay
Ein Relais ist ein elektrischer Schalter, der vom ESP8266 oder von jedem Mikrocontroller programmiert werden kann. Es dient dazu, Geräte zu steuern, die eine hohe Spannung und/oder hohen Strom verwenden, und zwar programmatisch.
Es fungiert als Brücke zwischen dem ESP8266 und Hochspannungsbauteilen.
WARNING
Wenn Sie Projekte erstellen, die Netzspannung beinhalten, ist es wichtig, sich der potenziellen Gefahr bewusst zu sein. Wir bitten Sie, vorsichtig zu sein und nicht weiterzumachen, wenn Sie sich nicht völlig sicher sind, was Sie tun. Es ist besser, jemanden zu fragen, der sich auskennt, als das Risiko einzugehen, einen Schlag zu bekommen.
Obwohl einige Relais sowohl mit Gleichstrom- als auch mit Wechselstromgeräten verwendet werden können, empfehlen wir dringend, für Testzwecke ein Gleichstromgerät mit einer Spannung von 24 V oder weniger zu verwenden.
Relais-Pinbelegung
Relais hat zwei Gruppen von Pins: eine für den Eingang (Niederspannung) und eine für den Ausgang (Hochspannung).
- Die Pins der Eingangsgruppe sind mit dem ESP8266 verbunden, einschließlich drei Pins:
- DC- Pin: muss mit GND (0V) verbunden werden
- DC+ Pin: muss mit VCC (5V) verbunden werden
- IN Pin: empfängt das Steuersignal vom ESP8266
- Die Pins der Ausgangsgruppe sind mit dem Hochspannungsgerät verbunden, einschließlich drei Pins (in der Regel über Schraubklemmen):
- NO Pin: ist der normalerweise offene Pin. Er wird im normalerweise offenen Modus verwendet.
- NC Pin: ist der normalerweise geschlossene Pin. Er wird im normalerweise geschlossenen Modus verwendet.
- COM Pin: ist der gemeinsame Pin. Er wird in beiden normalerweise offenen und normalerweise geschlossenen Modi verwendet.
- Wenn wir den normalerweise offenen Modus verwenden, benötigen wir nur den COM-Pin und NO-Pin.
- Wenn wir den normalerweise geschlossenen Modus verwenden, benötigen wir nur den COM-Pin und NC-Pin.
- Auslösung bei niedrigem Pegel, bezeichnet als LOW level trigger-Modus.
- Auslösung bei hohem Pegel, bezeichnet als HIGH level trigger-Modus.
- Normalerweise offener Modus
- Normalerweise geschlossener Modus. Diese Modi stehen einander gegenüber.
- Die normalerweise offenen und normalerweise geschlossenen Modi arbeiten invers
- Die meisten Relaismodule unterstützen sowohl die normalerweise offenen als auch die normalerweise geschlossenen Modi
- Die Niedrigpegel-Trigger und Hochpegel-Trigger Modi arbeiten invers
- Nicht alle Relaismodule unterstützen sowohl den Niedrigpegel-Trigger als auch den Hochpegel-Trigger Modi
- Zu jedem gegebenen Zeitpunkt kann das Relaismodul nur in einem der beiden Modi mit Niedrigpegel-Trigger und Hochpegel-Trigger Modi sein
- Den Pin eines Arduino mit dem IN-Pin des Relais verbinden
- Den Pin so programmieren, dass er LOW oder HIGH ist, um das Relais zu steuern
Im Allgemeinen verwenden wir nicht alle Pins der Hochspannungsgruppe. Wir verwenden nur zwei davon:
Zusätzlich gibt es in der Regel einen Jumper, um zwischen Niedrigpegel- und Hochpegel-Auslösern zu wählen, falls das Relais beides hat.
※ Notiz:
Die Anordnung der Pins an einem Relaismodul kann von Hersteller zu Hersteller variieren. Es ist entscheidend, beim Arbeiten mit dem Relaismodul stets auf die auf dem Relaismodul aufgedruckten Beschriftungen zu achten. Achten Sie genau darauf.
So verbinden Sie das Hochspannungsgerät mit dem Relais
Wie es funktioniert
Die Funktionsweise eines Relais kann je nach Hersteller und der Art der Installation durch den Benutzer variieren.
Für den IN-Pin gibt es zwei Eingabemodi, die das Relais in gegensätzlicher Weise betreiben:
Der Ausgabemodus (für Ausgangspins): Es gibt zwei Modi, durch die das Relais unterschiedlich funktioniert:
Der Begriff "normalerweise" impliziert "wenn der IN-Pin mit LOW (0 V) verbunden ist"
Bevor wir auf die Details eingehen, hier sind einige kurze Informationen:
Die Kombination aus Eingabemodi und Ausgabemodi erzeugt eine Reihe von Anwendungen. Wenn Sie gerade erst anfangen, empfehlen wir die Verwendung des HIGH-Level-Trigger Modus und des normalerweise offenen Modus.
Der HIGH level trigger-Modus wird im Detail erläutert. Da der LOW level trigger auf entgegengesetzte Weise funktioniert, wird dies separat besprochen.
Hochpegel-Auslöser - Normalerweise offener Modus
Um diesen Modus zu verwenden, ist es notwendig, das Hochspannungsgerät an die COM- und NO-Pins anzuschließen.
Wenn der IN-Pin mit LOW (0 V) verbunden ist, ist der Schalter offen und das Gerät ist AUS (oder inaktiv).
Umgekehrt, wenn der IN-Pin auf HIGH (5 V) gesetzt ist, ist der Schalter geschlossen und das Gerät ist eingeschaltet (oder aktiv).
HOCHPEGEL-AUSLÖSER - Normal geschlossen Modus
Um diesen Modus zu verwenden, muss das Hochspannungsgerät mit dem COM-Pin und dem NC-Pin verbunden werden.
Wenn der Eingangspin mit LOW (0 V) verbunden ist, wird der Schalter geschlossen. Dies bedeutet, dass das Gerät an ist (oder aktiv).
Umgekehrt gilt: Wenn der IN-Pin mit HIGH (5 V) verbunden ist, ist der Schalter offen. Dies bedeutet, dass das Gerät AUS ist (oder inaktiv).
Zusammenfassung
| 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 |
Es gibt höchstens 8 Anwendungsfälle. Es kann überwältigend sein. Wenn Sie jedoch Anfänger sind, müssen Sie nur auf die ersten beiden Fälle achten, zu denen HIGH-Level-Auslöser und normalerweise offen gehören. Der Rest dieses Tutorials konzentriert sich auf diese beiden Anwendungsfälle.
ESP8266 - Relais
Der ESP8266 steuert ein Relais, das wiederum ein Hochspannungsgerät steuert.
Die Bedienung eines Relais ist einfach. Es wird lediglich Folgendes benötigt:
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Weitere Informationen finden Sie unter ESP8266-Pinbelegung und wie man ESP8266 und andere Komponenten mit Strom versorgt.
Wie man Relais programmiert
- Setze den Pin eines Arduino auf digitalen Ausgangsmodus, indem du die pinMode()-Funktion verwendest. Als Beispiel: Pin 3:
- Setze den Pin auf 0 V, indem du die Funktion digitalWrite() verwendest:
- Stellen Sie den Pin auf 5 V ein, indem Sie die Funktion digitalWrite() verwenden:
ESP8266-Code
Schnelle Schritte
Um mit ESP8266 in der Arduino-IDE zu beginnen, befolgen Sie diese Schritte:
- Schau dir das Tutorial zur Einrichtung der ESP8266-Umgebung in der Arduino IDE an, falls dies dein erstes Mal mit ESP8266 ist.
- Schließe die Komponenten wie im Diagramm gezeigt an.
- Schließe das ESP8266-Board über ein USB-Kabel an deinen Computer an.
- Öffne die Arduino-IDE auf deinem Computer.
- Wähle das richtige ESP8266-Board aus, z. B. (NodeMCU 1.0 (ESP-12E Modul)), und den entsprechenden COM-Port.
- Kopiere den obigen Code und öffne ihn in der Arduino-IDE.
- Klicke auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code an den ESP8266 zu senden.
- Schau dir die LED-Leiste an, sie sollte blinken.
Video Tutorial
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Fordere dich heraus
- Wenn Sie Ihr Zimmer betreten, wird das Licht automatisch eingeschaltet. Nachdem Sie es verlassen haben, wird es nach 30 Sekunden ausgeschaltet. Für weitere Informationen siehe ESP8266 - Motion Sensor.