Module 1 relais 5v

Le module 1 relais 5 V est la version prête à brancher du relais nu : la même bobine et le même contact inverseur, mais entourés de tout ce qu’il faut pour qu’une simple sortie de microcontrôleur suffise à commander une lampe, une pompe ou un moteur. Trois fils côté commande, deux fils côté puissance, et rien à souder.

La carte embarque le relais, le transistor qui absorbe le courant de la bobine, la diode de roue libre qui protège la commande, une LED témoin et un bornier à vis à trois pôles pour la charge. C’est le pont entre le monde du microcontrôleur, quelques milliampères en basse tension, et le monde de la puissance, qui se compte en ampères sous 250 volts.

Deux références de relais, un seul comportement

Comme indiqué dans la fiche d’origine, la boutique utilise deux relais équivalents et livre selon la disponibilité du stock : un SONGLE SRD-05VDC-SL-C ou un TONGLING JQC-3FF-S-Z. Les deux sont des relais électromagnétiques à bobine 5 V et contact inverseur, marqués 10 A sous 250 V AC, logés dans le même boîtier bleu de 5 broches. Le brochage, le câblage et le programme de cette page sont valables pour les deux.

Selon la carte reçue, la commande passe par un transistor seul ou par un transistor précédé d’un optocoupleur ; dans les deux cas la partie puissance reste totalement séparée de la partie commande, et le montage de cette page ne change pas.

Caractéristiques techniques

Brochage et câblage

La carte a deux côtés bien distincts, et les confondre est la seule erreur vraiment coûteuse : l’entrée logique d’un côté, la puissance de l’autre.

La sérigraphie nomme ces six points directement sur le circuit imprimé, à côté du bornier et du peigne de broches.

Le niveau de déclenchement : la seule vérification avant de brancher

Les cartes relais 5 V du marché existent en deux logiques de commande, et elles se ressemblent. Sur une carte à déclenchement par niveau haut, mettre IN à 5 V fait coller le relais. Sur une carte à déclenchement par niveau bas, c’est l’inverse : IN à la masse fait coller le relais, et IN à 5 V le maintient au repos — c’est la logique de beaucoup de cartes à optocoupleur, choisie justement pour qu’une commande débranchée laisse le relais au repos.

Le programme de la section suivante se règle sur l’une ou l’autre en changeant une seule constante. Pour savoir à laquelle vous avez affaire, alimentez la carte en 5 V et laissez IN en l’air, puis reliez IN à la masse : si le relais colle et que la LED témoin s’allume, la carte est à déclenchement par niveau bas. Si rien ne se passe, elle est à déclenchement par niveau haut, et c’est IN à 5 V qui la fera coller. La vérification prend dix secondes, hors tension sur le circuit de puissance, et évite de chercher midi à quatorze heures devant un montage qui ne réagit pas.

Mini-projet : faire battre une lampe toutes les deux secondes

Un montage complet en un quart d’heure : le relais colle deux secondes, retombe deux secondes, et le cycle recommence. C’est le programme d’essai à faire tourner une fois avant de passer au projet réel.

Ce qu’il faut

Le câblage

Le circuit de puissance ne doit jamais passer par la plaque d’essai : seuls les trois fils de commande vont sur la plaque. La lampe et le bornier à vis se câblent hors tension, disjoncteur coupé.

Le programme

À copier dans l’IDE Arduino, puis à téléverser sur la carte :

/*
 * Module 1 relais 5 V pilote par un Arduino
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Montage : VCC sur 5V, GND sur GND, IN sur la broche D7
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

const byte PIN_RELAIS = 7;             // broche reliee a l entree IN du module

// Carte a declenchement par niveau haut : IN a 5 V colle le relais.
// Carte a declenchement par niveau bas : remplacer HIGH par LOW et LOW par HIGH.
const byte NIVEAU_ACTIF = HIGH;
const byte NIVEAU_REPOS = LOW;

const unsigned long DUREE = 2000;      // deux secondes dans chaque position

void setup() {
  pinMode(PIN_RELAIS, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_RELAIS, NIVEAU_REPOS);   // relais au repos des la mise sous tension

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Module relais pret");
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_RELAIS, NIVEAU_ACTIF);   // le relais colle
  Serial.println("Relais active");
  delay(DUREE);

  digitalWrite(PIN_RELAIS, NIVEAU_REPOS);   // le relais retombe
  Serial.println("Relais au repos");
  delay(DUREE);
}

Comment ça marche

• La broche D7 ne fournit pas le courant du relais : elle ne délivre que quelques milliampères à l’entrée IN. Les 71,4 mA de la bobine viennent de la broche VCC, alimentée par la sortie 5 V de la carte. C’est tout l’intérêt du module : le courant fort ne traverse jamais le microcontrôleur.
• Le relais est un composant mécanique, lent par nature : 10 ms pour coller, 5 ms pour retomber. Inutile de vouloir le commander plus vite, et c’est cette inertie qui produit le petit clic caractéristique.
• Le contact reste totalement séparé de la commande, bobine et contacts ne se touchent pas : c’est ce qui autorise l’Arduino à commander du 230 V sans qu’aucun fil du secteur n’arrive sur la carte.
• Plusieurs modules à alimenter — chaque bobine collée consomme environ 75 mA. Au-delà de trois modules actifs en même temps, alimentez la partie commande par une alimentation 5 V 2 A plutôt que par la carte, et reliez les masses.

Précautions sur le circuit de puissance

La partie commande de ce module est sans danger : 5 V, quelques dizaines de milliampères. La partie puissance, elle, est du secteur, et trois règles ne se négocient pas.

• Couper le disjoncteur avant toute intervention sur le circuit de la charge, et ne jamais travailler sous tension sur le bornier.
• Enfermer le module dans un boîtier isolant dès qu’il commande du 230 V : les vis du bornier sont nues, et une charge inductive peut produire un arc au relâchement.
• Compter la moitié du pouvoir de coupure en charge inductive. Les 10 A sous 250 V AC sont donnés pour une charge résistive, comme une ampoule ou un radiateur. Pour un moteur, une pompe ou un transformateur, restez autour de 5 A.

Questions fréquentes

Puis-je alimenter le module directement par l’Arduino ?

Oui pour un seul module. Une carte Uno alimentée par USB délivre bien plus que les 75 mA réclamés par la bobine collée, et la broche IN ne demande que quelques milliampères. Au-delà de trois modules collés en même temps, la sortie 5 V de la carte devient juste : passez par une alimentation 5 V séparée, masses reliées.

Le relais reste collé en permanence, ou ne réagit pas du tout

C’est presque toujours le niveau de déclenchement. Une carte à commande par niveau bas colle dès que sa broche IN est à la masse ou laissée en l’air côté commande. Faites la vérification décrite plus haut, puis inversez les constantes du programme. Si le relais ne réagit toujours pas, mesurez la tension réelle entre VCC et GND : la bobine colle dès 3,75 V mais pas en dessous, et un câble USB médiocre suffit à passer sous le seuil. Enfin, vérifiez que la masse du module et celle du microcontrôleur sont bien communes.

Au repos, je veux que la charge reste alimentée : NO ou NC ?

Le contact NC. Il est relié au commun au repos et s’ouvre quand le relais colle : la charge fonctionne tant que le microcontrôleur n’a rien demandé, et c’est ce qu’il faut pour un circuit qui doit rester actif par défaut. Le NO fait l’inverse, et reste la solution la plus sûre quand une panne de commande doit laisser la charge éteinte.

Le module fonctionne-t-il avec une commande en 3,3 V ?

La bobine, elle, doit rester alimentée en 5 V : c’est non négociable. Pour le signal, beaucoup de cartes acceptent un niveau haut de 3,3 V, mais pas toutes — c’est exactement la même vérification que le niveau de déclenchement qui tranche. Si la sortie 3,3 V ne suffit pas à faire coller le relais, un petit transistor en interface règle la question.

Puis-je couper du 230 V avec ce module ?

Oui. Ses contacts sont donnés pour 10 A sous 250 V AC en charge résistive, et le relais est justement fait pour cela. Coupez le disjoncteur avant de câbler, ne touchez jamais au bornier sous tension, et enfermez le module dès qu’il travaille sur le secteur.

Quelle différence avec le relais nu ?

Le relais 5 V est le composant seul, à souder : c’est à vous d’ajouter le transistor, la diode de roue libre et les fils de puissance. Le module contient tout cela, plus la LED témoin et le bornier à vis, et se branche en trois fils. Le relais à l’intérieur est le même.

Et si mon projet demande plusieurs circuits à commander ?

Le module 4 relais 5 V regroupe quatre canaux identiques sur une seule carte, avec un bornier par voie et une broche IN par relais ; la boutique propose aussi des versions 2, 8 et 16 canaux, toutes câblées de la même façon. Le brochage de commande et la logique de déclenchement sont les mêmes que sur ce module une voie.

À combiner avec

Pour partir de zéro sans rien souder, le KIT Starter apporte la carte Uno R3, la plaque d’essai, les fils, les résistances et les LED : il ne manque plus que ce module pour commander quelque chose de réel. Pour un éclairage qui s’allume tout seul sur passage, le capteur de mouvement infrarouge PIR se branche sur une entrée numérique et le relais devient le doigt qui appuie sur l’interrupteur. Et pour piloter le relais depuis un téléphone plutôt que par un programme figé, la carte WeMos avec WiFi reprend exactement le même câblage, en ajoutant une page web au montage.