Релейный модуль твердотельных реле + USB питание и управление

Релейный модуль твердотельных реле + USB питание и управление

Электронный релейный модуль твердотельных реле с питанием по USB интерфейсу оптимально подходит для решения многих задач. Например, для управления различными домашними устройствами через USB канал, без необходимости знаний протокола технологии передачи данных. Конструкция без особых сложностей интегрируется в конструкторский дизайн, в том числе любительский.

Релейный модуль твердотельных реле + канал USB

Отдельные твердотельные реле модуля на шине USB управляются посредством простых команд. Учитывая получение устройством питания от USB-шины, поддерживается непосредственное подключение системы к ПК или концентратору.

Система может иметь одно или несколько встроенных твердотельных реле напряжением  5В постоянного тока, переключающих токовую нагрузку силой 1 — 3 А. Твердотельные реле управляются микроконтроллером типа «Microchip» с интерфейсом USB (PIC18F14K50 и аналогичные).

Многие промышленные релейные модули на твердотельных реле дополняются встроенной микропрограммой. Через программу направляются простые команды управления на твердотельные  реле, как и команды на считывание состояния коммутации.

РЕЛЕЙНЫЙ

Релейный модуль твердотельными реле - классическая схема
Классическая схема на релейный модуль твердотельных реле: 1 – вход контрольного сигнала от платы управления (например, Arduino); 2, 3 – линии питания реле; 4 – коммутируемый терминал модуля

При подключении к ПК или ноутбуку, релейный модуль твердотельных реле определяется компьютером как последовательный порт. Соответственно, для управления функциями устройства потенциальному конструктору достаточно запустить приложение последовательного терминала (HyperTerminal).

Вместе с тем, при необходимости более эффективного применения, релейный модуль твердотельных реле управляется простыми самостоятельно написанными приложениями для последовательного порта. Сделать это можно, к примеру, на популярных языках программирования:

  • Visual C ++,
  • Visual Basic,
  • Visual Basic Application,
  • Perl,
  • Python.

Поддерживается взаимодействие со всеми популярными операционными системами компьютеров, включая последние версии Windows, Linux, Android, iOS.

Релейный модуль твердотельных реле + функциональность

Допускается использование твердотельных реле модуля на токовый номинал контактных групп до 3А. Поддерживаются TTL микросхемы (5В) в качестве совместимых компонентов GPIO. Схематично используются аналоговые входы с 10-битным разрешением (мультиплексированные с цифровыми входами-выходами).

Соответственно, используется интерфейс USB с поддержкой CDC. Причём релейный модуль твердотельных реле используется здесь так же просто, как в случае работы с последовательным портом. Конечному пользователю никаких знаний протокола USB не требуется в принципе.

АССОРТИМЕНТ

Релейный модуль твердотельных реле - конструкция на два канала
Пример устройства модульного исполнения с поддержкой USB интерфейса, где используются два коммутационных канала. Между тем, существуют различные модульные конфигурации в плане численности каналов

Контактные группы твердотельных реле на релейном модуле, как правило, представлены винтовыми клеммами – удобными к применению на практике. Питание схемы релейного модуля осуществляется, как непосредственно от шины USB, так и от внешнего источника питания. Ниже далеко не полный список возможных применений:

  • домашняя автоматизация,
  • управление освещением,
  • управление садовой техникой,
  • индустриальная автоматизация,
  • тестовые приспособления,
  • хобби в стиле «сделай сам».

Полная совместимость с портами USB 1.1 и USB 2.0, а для релейных модулей последних разработок версии «F» — полная совместимость с портами USB 3.0. Допустимо подключение до двух устройств к порту USB 1.1, до четырёх совместимых устройств к порту USB 2.0 по схеме «гирлянда».

Как применять релейный модуль твердотельных реле?

Использование на практике такого рода продуктов отличается простотой и удобством для конструктора. Здесь отмечается удобочитаемый и простой в использовании набор команд. Интерфейс USB CDC позволяет применять устройство совместно с доступным программным обеспечением последовательного терминала (HyperTerminal).

Фактически конструкция устройства работает с любым программным обеспечением последовательного терминала, например:

  • Windows
  • HyperTerminal
  • Tera Term
  • Linux
  • GNU Screen
  • PuTTY
  • Mac OS X
  • Screen Command
  • CoolTerm
  • goSerial

Однако этим набором софта функционирование релейных модулей на твердотельных реле не ограничивается.

КАНАЛЬНЫЙ

Релейный модуль твердотельных реле - программная среда HyperTerminal
Системное окно классической версии программы «HyperTerminal», которая традиционно применяется в качестве программного обеспечения релейных модулей

На системе Windows 10 программы «HyperTerminal» как таковой нет. Есть софт «Hyper-V», который может не дать нужного результата. Альтернатива решения – использование классической версии софта, которая доступна здесь для загрузки. Папку с программными файлами просто разместить в любом месте на ПК и запускать когда нужно обычным образом на исполнение «hypertrm.exe».

Подключение продуктов промышленного производства осуществляется, как правило, следующим образом:

  1. Модуль подключают кабелем на USB-порт ПК.
  2. Устанавливают драйвер (обычно идёт в комплекте).
  3. Открывают COM-порт, соответствующий устройству, с помощью программного обеспечения последовательного терминала.
  4. Выполняют ввод команд.

При желании всегда можно написать собственные сценарий или приложение для автоматизации задачи.

Как подключить релейный модуль на Arduino и т.п.?

Для работы с популярным конструктором достаточно открыть Arduino IDE и создать новый файл кода. Затем создать листинг кода, как показывает пример ниже.

ARDUINO

Релейный модуль твердотельных реле + программный код для Arduino
Программный код для конструктора Arduino на работу с релейным модулем на основе твердотельных реле. В данном случае листинг кода для двухканального устройства

Далее, соответственно, созданный листинг кода необходимо загрузить для исполнения непосредственно в конструктор:

  1. Выбрать тип используемой платы Arduino «Инструменты» ->«Плата».
  2. Выбрать последовательный порт «Инструменты» ->»Последовательный порт».
  3. Загрузить созданный код через опцию «Загрузка».

После таких манипуляций программная среда конструктора Arduino сможет обеспечить связь с устройством для производства необходимых действий.