Control de RELE via GPIO

Volvemos a ofrecer a los aficionados a la Raspberry Pi un circuito interesante para conectar al puerto GPIO de la misma. En este caso se trata de un relé capaz de gobernar dispositivos externos de potencia desde nuestra Raspi. Podemos conseguir los componentes en cualquier comercio electrónico o bien optar por el KIT para Prácticas con Raspberry que nos ofrece la firma ~~Webtronika~~ .

La conexión de un relé para el accionamiento externo de dispositivos es una de las opciones más demandadas por el usuario de Raspberry. El montaje comentado se controla mediante un chip optoacoplador (TPL624 o equivalente), lo que garantiza un aislamiento (y protección) total para la patilla del puerto GPIO engargada de accionar el relé.

La intensidad consumida por el circuito (principalmente por el relé) es de unos 80 mA. Por lo que deberemos proveer la alimentación de 5V adecuada a la Raspberry para que esta pueda alimentar el montaje desde las patillas GPIO.

El circuito es bastante sencillo, lo comentamos brevemente …

La salida – cuyo nivel lógico opera a 3.3 V – se toma del pin GPIO23, atacando directamente a la entrada de la parte LED del optoacoplador. La señal de salida GPIO23, al pasar a nivel lógico alto, activa la salida del opto-transistor el cual, a su vez, hace conmutar (conducir) el transistor BC337 , con lo que se alimenta el relé de 5 voltios y, por tanto, su salida se activa.

Vemos que el relé utilizado dispone de 2 circuitos, de los cuales solo hemos usado uno para conectarlo a una clema externa. El diodo en paralelo con la bobina del relé (¡¡ indispensable !!) se encarga de proteger el circuito ante tensiones autoinducidas en la misma.

El montaje se alimenta desde la propia tarjeta Raspberry, pero esto nos obliga a prever los 80 mA. extra que el alimentador conectados a la Raspberry deberá proporcionarnos.

Podemos utilizar una alimentación de +5 voltios externa para energizar la parte del relé. Esta sería entonces el esquema:

Si precisamos información técnica añadida podemos descargar los manuales (PDF) de los componentes utilizados.

[wpdm_file id=12 title=»true» template=»bluebox » ]

El software utilizado para manejar el montaje ha de actuar en el puerto GPIO23. En este caso proponemos un pequeño programa en lenguaje Python para ello.

Recordamos que las librerías (python) para el control del puerto GPIO vienen ya pre-instaladas en el sistema operativo Raspbian. Conviene, no obstante, estar actualizado a la última versión (Wheezy).

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PROGRAMA EJEMPLO ( rele.py desarrollado en lenguaje python. )

Nota: este software puede descargarse al final de este artículo o bien en DESCARGAS

# ==========================================
# -  Programa para manejo RELE de control  -
# ------------------------------------------
# -  J.C.G.P. - (c) Webtronika 2013 -
# ==========================================
#!/usr/bin/python
import sys
import curses
import time
import RPi.GPIO as GPIO
# ---------------------------------------------------------------
# - Rutina de configuracion de puertos en GPIO ------------------
# ---------------------------------------------------------------
def confiGPIO(param1):
	GPIO.setmode(GPIO.BCM)
	GPIO.setwarnings(False)
	GPIO.setup(23, GPIO.OUT)
	return 0
# ---------------------------------------------------------------
# ###############################################################
# - PROGRAMA PRINCIPAL ------------------------------------------
#
#   Utiliza curses para visualizar salida a pantalla
#
# ###############################################################
# ---------------------------------------------------------------
stdscr = curses.initscr()
curses.cbreak()
curses.start_color()
curses.init_pair(1, curses.COLOR_BLACK, curses.COLOR_GREEN)
hsize = curses.COLS
vsize = curses.LINES
curses.curs_set(0)
curses.noecho
stdscr.border(0)
stdscr.keypad(1) 
stdscr.nodelay(1)
confiGPIO(0)
try:
	stdscr.bkgd(curses.color_pair(1))	
	while True:  # Rutina principal del programa 
		char = stdscr.getch()
		if (char == 81 or char == 113): # Tecla Q/q
			break  
		if (char == 49): # Tecla 1
			GPIO.output(23, True)
		if (char == 50): # Tecla 2
			GPIO.output(23, False)
		else:
			stdscr.addstr(vsize/6, (hsize/2)-18,"Control de RELE via GPIO")
			stdscr.addstr((vsize/5)+2, (hsize/2)- 22,"[1] - Activa el RELE")
			stdscr.addstr((vsize/5)+4, (hsize/2)- 22,"[2] - Desactiva el RELE")
			stdscr.addstr(vsize-8, (hsize/2)- 18," Pulsa [Q] para salir")			
			stdscr.refresh()
finally:
    curses.nocbreak()
    stdscr.keypad(0)
    curses.echo()
    curses.endwin()

# ==========================================

# - Programa para manejo RELE de control -

# ------------------------------------------

# - J.C.G.P. - (c) Webtronika 2013 -

# ==========================================

#!/usr/bin/python

import sys

import curses

import time

import RPi.GPIO as GPIO

# ---------------------------------------------------------------

# - Rutina de configuracion de puertos en GPIO ------------------

# ---------------------------------------------------------------

def confiGPIO(param1):

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setup(23, GPIO.OUT)

return 0

# ---------------------------------------------------------------

# ###############################################################

# - PROGRAMA PRINCIPAL ------------------------------------------

# Utiliza curses para visualizar salida a pantalla

# ###############################################################

# ---------------------------------------------------------------

stdscr = curses.initscr()

curses.cbreak()

curses.start_color()

curses.init_pair(1, curses.COLOR_BLACK, curses.COLOR_GREEN)

hsize = curses.COLS

vsize = curses.LINES

curses.curs_set(0)

curses.noecho

stdscr.border(0)

stdscr.keypad(1)

stdscr.nodelay(1)

confiGPIO(0)

try:

stdscr.bkgd(curses.color_pair(1))

while True: # Rutina principal del programa

char = stdscr.getch()

if (char == 81 or char == 113): # Tecla Q/q

break

if (char == 49): # Tecla 1

GPIO.output(23, True)

if (char == 50): # Tecla 2

GPIO.output(23, False)

else:

stdscr.addstr(vsize/6, (hsize/2)-18,"Control de RELE via GPIO")

stdscr.addstr((vsize/5)+2, (hsize/2)- 22,"[1] - Activa el RELE")

stdscr.addstr((vsize/5)+4, (hsize/2)- 22,"[2] - Desactiva el RELE")

stdscr.addstr(vsize-8, (hsize/2)- 18," Pulsa [Q] para salir")

stdscr.refresh()

finally:

curses.nocbreak()

stdscr.keypad(0)

curses.echo()

curses.endwin()

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Este programa puede copiarse tal como está y guardarse en un fichero llamado rele.py en nuestra Raspberry Pi. Para ponerlo en marcha hemos de seguir cuidadosamente estos pasos:

(1) Tener el sistema operativo Raspbian Wheezy instalado en nuestra Raspberry Pi.
(2) Efectuar correctamente el conexionado del circuito a nuestra Raspberry Pi.
(3) Vamos al directorio del programa y damos al fichero rele.py permisos de ejecución con

sudo chmod 777 rele.py

(4) En un terminal, desde el directorio del programa, ejecutamos (IMPORTANTE : como root)

sudo python rele.py