2 Relay Module

Um post rápido sobre um módulo com dois relês que você acha em todo botequim que vende Arduino e cia. Uma busca na internet mostra que existem algumas pequenas variações conforme o fabricante, mas o circuito e o layout da placa é sempre o mesmo.

Relês

O relê é um componente que precede os computadores eletrônicos. Basicamente é uma chave mecânica comandada por um eletroímã. Quando a sua bobina é energizada, um contato se move abrindo ou fechando a chave.

Existem relês com várias combinações de saída, os utilizados neste módulo possuem três terminais. O contato central está ligado a um dos outros quando a bobina está inativa (contato normalmente fechado - NC). Quando a bobina é energizada, o contato central se desconecta do contato NC e conecta ao terceiro contato (normalmente aberto - NO).

Os contatos costumam suportar correntes relativamente altas - no caso até 10A a 250V AC. Do ponto de vista do que é ligado ao relê, respeitado estes limites de corrente e tensão, é como se fosse um interruptor. É importante perceber que, pela sua própria forma de operação, as saídas do relê estão desconectadas eletricamente da entrada (bobina).

O lado da bobina é um pouco mais complicado. A tensão e corrente de acionamento variam conforme o modelo. Neste módulo a bobina é acionada por 5V e a corrente da ordem de 90mA (segundo um datasheet de outro fabricante). Isto significa que não dá para acionar a bobina direto de uma entrada/saída digital de microcontrolador e que existe um consumo significativo enquanto a bobina estiver energizada (450mW). Além disso, bobinas geram um pulso curto de alta tensão na direção contrária quando são desligadas. É fundamental colocar um diodo para dar uma saída para esta tensão.

O Circuito da Placa

A figura abaixo mostra o circuito da placa, vamos examinar alguns pontos importantes.

O sinal digital do microcontrolador (In1 ou In2) passa por um LED (para indicar o acionamento), pela entrada de um fotoacoplador, por um resistor de 1K e chega a Vcc. Portanto a primeira coisa que percebemos é que a entrada é invertida: nível baixo irá acionar a bobina do relê. O fotoacoplador é acionado mesmo que Vcc seja 3.3V, permitindo usar o módulo com placas que trabalhem com esta tensão (mas isto exige cuidados adicionais, continue lendo).

A saída do fotoacoplador aciona um transistor que comanda a bobina. A outra ponta da bobina está ligada ao sinal JD-VCC (em algumas versões está indicado RY-VCC, o que é mais razoável). Como a bobina requer 5V, esta deve ser a tensão de JD-VCC. O que nos leva ao perigoso jumper de seleção de JD-VCC.

O módulo vem de fábrica (espero!) com um jumper conectando JD-VCC a VCC. Neste caso, VCC precisa ser 5V, mesmo que os sinais de entrada sejam de 3.3V. Isto significa também que o acoplador ótico não está isolando o VCC da bobina; o ligar e ligar da bobina pode causar interferências no sinal VCC.

Se você quiser isolar a alimentação da bobina, você precisa: (1) ter duas alimentações independentes,(2) retirar o jumper de seleção e (3) ligar a alimentação da bobina (5V) entre os terminais JD-VCC e GND.

Onde está o perigo? Se você mover o jumper para a outra posição você vai colocar em curto VCC e GND. KABOOM!

Resumindo

Para usar o módulo com um Arduino Uno (que opera a 5V):

• Mantenha o jumper na posição JD-VCC /  VCC
• Ligue +5, GND e duas saídas digitais ao conector de entrada (VCC, GND, In1 e In2, respectivamente)

Para usar o módulo com um Raspberry Pi (que opera a 3.3V):

• Retire o jumper de seleção de JD-VCC
• Ligue JD-VCC a 5V
• Ligue 3,3V, GND e duas saídas digitais ao conector de entrada (VCC, GND, In1 e In2, respectivamente)

Caveat Emptor

Não custa lembrar que estes módulos chineses tem qualidade bem variável, tanto na construção como nos componentes. Por exemplo, os relês na minha placa não tem indicação do fornecedor. Eu não confiaria muito nos 10A indicados.