Решая задачи автоматизации на платформе Arduino, мы часто сталкиваемся с задачами управления мощной нагрузкой (электроустановкой): двигатели, насосы, лампы освещения и т. д. Существует разница в управлении нагрузкой на переменном и постоянном токе, далее мы подробно рассмотрим этот вопрос.

При управлении мощной нагрузкой с помощью релейного модуля необходимо учитывать вопросы электромагнитной совместимости платы Arduino и электроустановки. При коммутации (включении/отключении) электроустановки возникают сильные электромагнитные помехи. Уровень помех зависит от типа нагрузки: двигатель, насос, лампа освещения, то есть от параметров нагрузки.

Возникшие электромагнитные помехи вызывают различные проблемы связанные с нарушением правильной работы Arduino и всей остальной электроники – возникновение ложных сигналов на выводах, выгорание входов и выходов Arduino из-за перенапряжения, потеря связи с микроконтроллером и т. п.

Существует единственное решение - изолировать силовые цепи управления электроустановкой от платы Arduino. Техническим языком это называется гальваническая развязка. Средством изоляции является оптрон. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующим преобразовании обратно в электрический сигнал. Если посмотреть на платы релейных модулей с 1, 2, 4 и 8 реле, то можно увидеть эти оптроны (на рисунке 1 они выделены прямоугольниками).

Рисунок 1

Подробная схема одного из каналов реле представлена ниже, на рисунке 2.

Как видно из схемы, на ней есть перемычка «JD-VCC». Для полной гальванической развязки необходимо удалить этот джампер. Далее нужно соединить вход «VCC» релейного модуля с выводом «+5 В» платы Arduino, а также управляющие выводы Arduino и входы релейного модуля «IN0», «IN1» и т. д. Для сохранения полной гальванической развязки не соединяйте «землю» Arduino и релейного модуля. Дальше подайте напряжение 5 В между «JD-VCC» и «GND». Таким образом вы запитали управляющие реле.