SENSORS/ACTUATORS

INTERNET OF THING (IoT)

Arduino UNO R4 - Ethernet

Arduino UNO R4 - Email

Arduino UNO R4 Relay

Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng Arduino UNO R4 và relay để điều khiển trạng thái bật và tắt của các thiết bị sử dụng nguồn điện áp cao, chẳng hạn như bóng đèn, quạt, khóa điện từ và actuator tuyến tính. Cụ thể, chúng ta sẽ học:

Cách thức hoạt động của relay.
Cách kết nối relay với thiết bị điện áp cao.
Cách kết nối Arduino UNO R4 với relay.
Cách lập trình Arduino UNO R4 để điều khiển relay bật và tắt các thiết bị điện áp cao.

Phần Cứng Cần Thiết

1	×	Arduino UNO R4 WiFi hoặc Arduino UNO R4 Minima
1	×	(Tùy chọn) DIYables STEM V4 IoT, tương thích với Arduino Uno R4 WiFi
1	×	Arduino UNO R4 Minima (Có thể thay thế)
1	×	Cáp USB Type-C
1	×	Relay
1	×	Dây LED Strip
1	×	Bộ Nguồn 12V
1	×	DC Power Jack
1	×	breadboard
1	×	Dây Nối Jumper
1	×	(Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Arduino UNO R4
1	×	(Khuyến nghị) Breadboard Shield for Arduino UNO R4
1	×	(Khuyến nghị) Enclosure for Arduino UNO R4
1	×	(Khuyến nghị) Power Splitter for Arduino UNO R4
1	×	(Khuyến nghị) Prototyping Base Plate & Breadboard Kit for Arduino UNO

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included)
1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Giới Thiệu Về Relay

Relay là một công tắc có thể lập trình được, được điều khiển bởi các thiết bị như Arduino UNO R4 hoặc các vi điều khiển khác. Nó cho phép bạn bật hoặc tắt các thiết bị một cách tự động, đặc biệt là những thiết bị sử dụng điện áp cao hoặc dòng điện lớn.

Relay là cầu nối giữa Arduino UNO R4 và các thiết bị điện áp cao.

Khi làm việc với các dự án kết nối với điện lưới chính, việc có kiến thức phù hợp là rất quan trọng để tránh bị điện giật. An toàn là điều vô cùng quan trọng. Nếu bạn không hoàn toàn chắc chắn về những gì mình đang làm, xin đừng cố gắng xử lý bất cứ thứ gì. Thay vào đó, hãy tìm kiếm sự giúp đỡ từ người có kinh nghiệm.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng thiết bị DC (lên đến 24V) để thử nghiệm, mặc dù một số relay có thể hoạt động với cả thiết bị DC và AC.

Sơ Đồ Chân Relay

Relay gồm hai nhóm chân: các chân đầu vào sử dụng điện áp thấp và các chân đầu ra sử dụng điện áp cao.

Các chân trong nhóm đầu vào được kết nối với Arduino UNO R4 và bao gồm ba chân:

Chân DC-: kết nối với GND (0V).
Chân DC+: kết nối với VCC (5V).
Chân IN: nhận tín hiệu điều khiển từ Arduino UNO R4.

Các chân trong nhóm đầu ra kết nối với thiết bị điện áp cao và cũng có ba chân (thường được tìm thấy trong terminal vặn vít):

Chân COM: đây là chân chung được sử dụng trong cả chế độ normally open và normally closed.
Chân NO: đây là chân normally open. Nó được sử dụng trong chế độ normally open.
Chân NC: đây là chân normally closed. Nó được sử dụng trong chế độ normally closed.

Trong thực tế, chúng ta thường không sử dụng tất cả các chân trong nhóm điện áp cao. Chúng ta chỉ sử dụng hai trong số chúng.

Đối với chế độ normally open, chúng ta chỉ sử dụng chân COM và chân NO.
Đối với chế độ normally closed, chúng ta chỉ sử dụng chân COM và chân NC.

Ngoài ra, nếu relay có thể sử dụng cả kích hoạt mức LOW và HIGH, thường có một jumper để chọn kích hoạt mức LOW hoặc kích hoạt mức HIGH.

※ Lưu ý:

Các nhà sản xuất khác nhau có thể sắp xếp các chân trên module relay theo thứ tự khác nhau. Luôn kiểm tra và làm theo nhãn trên relay để kết nối chính xác. Hãy đảm bảo quan sát cẩn thận!

Cách Kết Nối Thiết Bị Điện Áp Cao Với Relay

Cách Thức Hoạt Động

Relay có thể hoạt động theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và cách người dùng cài đặt.

Chế độ đầu vào: Có hai chế độ đầu vào khiến relay hoạt động ngược nhau:

Chế độ kích hoạt mức LOW
Chế độ kích hoạt mức HIGH

Chế độ đầu ra: Có hai chế độ đầu ra khiến relay hoạt động ngược nhau:

Chế độ normally open
Chế độ normally closed.

Thuật ngữ "normally" đề cập đến tình trạng khi "chân IN" được kết nối với "LOW (0V)". Hãy bắt đầu với một số thông tin nhanh:

Chế độ normally open và normally closed hoạt động theo cách ngược nhau.
Hầu hết các module relay hỗ trợ cả chế độ normally open và normally closed.
Chế độ kích hoạt mức LOW và kích hoạt mức HIGH hoạt động theo cách ngược nhau.
Không phải mọi module relay đều hỗ trợ cả chế độ kích hoạt mức LOW và kích hoạt mức HIGH.
Tại bất kỳ thời điểm nào, module relay chỉ có thể hoạt động trong một chế độ, hoặc là kích hoạt mức LOW hoặc "kích hoạt mức HIGH."

Sự kết hợp của chế độ đầu vào và chế độ đầu ra dẫn đến nhiều trường hợp sử dụng. Đối với người mới bắt đầu, chúng tôi khuyến nghị chọn chế độ kích hoạt mức HIGH và chế độ normally open.

Chế độ kích hoạt mức LOW và kích hoạt mức HIGH hoạt động theo cách ngược nhau. Tiếp theo, chúng ta sẽ mô tả chi tiết chế độ kích hoạt mức HIGH. Chế độ kích hoạt mức LOW hoạt động theo cách ngược lại.

Kích Hoạt Mức HIGH - Chế Độ Normally Open

Để thiết lập chế độ này, hãy kết nối thiết bị điện áp cao với cả chân COM và chân NO.

Khi chân IN được kết nối với LOW (0V), công tắc mở và thiết bị TẮT.
Khi chân IN được kết nối với HIGH (5V), công tắc đóng và thiết bị BẬT.

Kích Hoạt Mức HIGH - Chế Độ Normally Closed

Để sử dụng chế độ này, hãy kết nối thiết bị điện áp cao với chân COM và chân NC.

Khi chân IN được kết nối với LOW (0V), công tắc đóng. Điều này có nghĩa là thiết bị BẬT.
Khi chân IN được kết nối với HIGH (5V), công tắc mở. Điều này có nghĩa là thiết bị TẮT.

Tóm Tắt

Chế độ đầu vào	Chế độ đầu ra	Chân IN (có thể lập trình)	Chân đầu ra	Trạng thái relay	Trạng thái thiết bị
Kích hoạt HIGH	Normally Open	LOW	Chân COM và NO	⇒ mở	⇒ TẮT
Kích hoạt HIGH	Normally Open	HIGH	Chân COM và NO	⇒ đóng	⇒ BẬT
Kích hoạt HIGH	Normally Closed	LOW	Chân COM và NC	⇒ đóng	⇒ BẬT
Kích hoạt HIGH	Normally Closed	HIGH	Chân COM và NC	⇒ mở	⇒ TẮT
Kích hoạt LOW	Normally Open	LOW	Chân COM và NO	⇒ đóng	⇒ BẬT
Kích hoạt LOW	Normally Open	HIGH	Chân COM và NO	⇒ mở	⇒ TẮT
Kích hoạt LOW	Normally Closed	LOW	Chân COM và NC	⇒ mở	⇒ TẮT
Kích hoạt LOW	Normally Closed	HIGH	Chân COM và NC	⇒ đóng	⇒ BẬT

Có thể có đến 8 trường hợp sử dụng. Điều này có vẻ phức tạp. Nhưng nếu bạn là người mới bắt đầu, bạn chỉ cần tập trung vào hai trường hợp đầu tiên. Những trường hợp này liên quan đến cài đặt kích hoạt mức HIGH và normally open. Hướng dẫn này sẽ chủ yếu đề cập đến hai trường hợp này.

Arduino UNO R4 - Relay

Arduino UNO R4 sử dụng relay để điều khiển thiết bị hoạt động ở điện áp cao.

Để điều khiển relay rất đơn giản. Chúng ta chỉ cần:

Kết nối chân từ Arduino UNO R4 với chân IN trên relay.
Lập trình chân để xuất LOW hoặc HIGH để vận hành relay.

Sơ Đồ Kết Nối

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Cách Lập Trình Cho Relay

Thiết lập chế độ digital output cho chân Arduino UNO R4 bằng hàm pinMode(). Ví dụ, cho chân 3:

pinMode(3, OUTPUT);

Đặt chân ở mức LOW (0 volts) bằng hàm digitalWrite().

digitalWrite(3, LOW);

Đặt chân ở mức HIGH (5V) bằng hàm digitalWrite().

digitalWrite(3, HIGH);

Code Arduino UNO R4

/* * Mã Arduino UNO R4 này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã Arduino UNO R4 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-relay */ #define RELAY_PIN 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to the IN pin of relay // the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() { // initialize digital pin as an output. pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); delay(500); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); delay(500); }

Các Bước Nhanh

Mới sử dụng Arduino Uno R4? Hãy bắt đầu với hướng dẫn Arduino UNO R4 - Cài Đặt Phần Mềm để học các kiến thức cơ bản trước.

Thực hiện theo các hướng dẫn sau từng bước:

Kết nối linh kiện: Kết nối các linh kiện theo sơ đồ được cung cấp.
Kết nối board: Kết nối board Arduino Uno R4 với máy tính bằng cáp USB.
Mở Arduino IDE: Khởi động Arduino IDE trên máy tính của bạn.
Chọn board và cổng: Chọn board Arduino Uno R4 phù hợp (ví dụ: Arduino Uno R4 WiFi) và cổng COM.
Tải code: Sao chép code và mở trong Arduino IDE
Upload code: Nhấp vào nút Upload trong Arduino IDE để gửi code đến Arduino UNO R4
Kiểm tra kết quả: Kiểm tra LED strip: nó sẽ nhấp nháy

Video Tutorial

Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.