Arduinoリレーシールド徹底活用ガイド：高電力デバイス制御の決定版

一般的に、リレーシールドの4つのリレーを個別に制御するにはArduinoコードが必要です。シールドは、高電力デバイスの制御を助けます。対象デバイスにはファン、電球、LEDストリップ、ポンプ、アクチュエータなどがあります。リレーシールドには優れた機能があります。4つの動的LEDインジケータによるリレー状態表示、4つの高品質リレー、NC/NOインターフェースなどです。本チュートリアルでは、Arduinoリレーシールドの使い方を解説します。

リレーシールドと4チャネルリレーモジュールの違い

技術者はリレーシールドか、その代替である4チャネルリレーモジュールをよく使用します。以下の表は両者の違いをまとめたものです。

4チャネルリレーモジュール	リレーシールド
Arduinoのデジタルピンで制御可能	Arduinoのデジタルピンがプリフィックス固定（非柔軟）
すべてのArduinoボードと互換性あり	Mega、UNO WiFi、Arduinoボードのみ互換
配線作業が必要	配線不要、Arduinoにスタックするだけ

必要なハードウェアとソフトウェア

• ジャンパーワイヤー

• リレーシールド
• USB 2.0ケーブル タイプAまたはB
• Genuino UNOまたはArduino UNO

シールドインターフェースの説明

リレーシールドには4つのリレーがあります：リレー4、3、2、1。リレーシールドのピンは以下で構成されます。

出力ピン： 4つのリレーそれぞれにCOM、NO、NCの3ピンがあります。主に、リレーシールドで制御される高電圧デバイスに接続します。

出力ピンの説明

NO（Normally Open：常開）： Relay1制御ピンがLowのときCOMから切断、制御ピン7がHighのときCOMに接続。

NC（Normally Closed：常閉）： Relay1制御ピンがHighのときCOMから切断、Relay1 デジタル7 I/Oピン（制御ピン7）がLowのときCOMに接続。

COM（Common Pin：コモンピン）： デジタルピンから制御可能。

信号ピン/入力ピン/制御ピン： 制御ピンはArduinoスタッキング時に内部的にArduinoピンに接続されます。したがって、配線は不要です。

以下のリストは、各リレーのピン制御タイプを示します。

• リレー4 － 内部的にArduinoピン12に接続
• リレー3 － 内部的にArduinoピン8に接続
• リレー2 － 内部的にArduinoピン7に接続
• リレー1 － 内部的にArduinoピン4に接続

4. 配線図の説明

• 最初のステップは、リレーシールドをArduino UNOボードにスタックすること。
• 次に、上記セットアップを高電圧デバイスに接続すること。

注意点：

同じ電圧でリレーシールドが制御する4デバイスには、単一の高電圧電源アダプタを使用できます。逆に、4デバイスの電圧が異なる場合は、異なる高電圧電源アダプタが必要です。

次に、本セットアップは常開モードで動作します。したがって、NOとCOMを使用し、NCは使用しません。

リレーシールドの使用例

以下のセクションで、リレーシールドの使い方を教えます。

DCモーター制御

手順

• リレーシールドをArduino開発ボードに搭載することから開始。
• USBケーブルでArduinoをコンピュータに接続。
• Relay3を使用してDCモーターを制御。リレーシールドとDCモーターを下図のように接続。

注意： 上記の外部電源は、リチウム電池などの電源またはバッテリーから供給する必要があります。さらに、モーターに適切な電圧を設定し、電源から十分な電流を供給する必要があります。

• ArduinoボードにアップロードするArduino IDEのコードは以下の通り。

コードをボードにアップロードすると、モーターが不定期に1秒間回転し、次の1秒間停止、というプロセスが繰り返されます。

モーター動作中、NO3とCOM3を接続しているため、NO3のLEDインジケータが点灯します。

1台のArduino/Seeeduinoボードで複数のリレーシールドを使用する方法

リレーシールドは各リレーをArduinoデジタルピンで制御するため、1台のArduinoボードで複数のリレーシールドを使用できます。

手順

• まず、1つのリレーシールドをArduino開発ボードに配置（リレーシールド#1 / RS1）。
• 次に、ジャンパーワイヤー/ケーブルでリレーシールド#2（RS2）をリレーシールド#1に接続。
• 以下を接続：

• RS2 デジタルピン4、5、6、7 を RS1 デジタルピン11、10、9、8 にそれぞれ接続
• RS2 5Vピン を RS1 5Vピン に接続
• RS2 GNDピン を RS1 GNDピン に接続
• 最後に、ArduinoのデジタルI/Oピン11、10、9、8 を使って RS2の制御リレー4、3、2、1 を制御

以下のコードは、RS2のリレー1を制御する方法を示しています。

結論

要するに、リレーシールドはArduinoのデジタルI/Oピンでは通常制御できない高電流デバイスを制御するためのソリューションを提供します。

リレーシールドは技術学習の幅が広いため、ご質問やサポートが必要な場合は躊躇せずにお問い合わせください。