【Arduino】リレーADRSRUでペルチェ素子を制御
はじめに
ZAWAWORKSアドベントカレンダー2022、4日目の記事です！
以前、「心の温度が伝わるおっぱいマウスパッド」を開発しました。
こちらはADRSRUというリレーを用いて、ペルチェ素子を制御しています。
ADRSRUはラズベリー用のリレー制御基盤です。ただし、Arduinoやその他マイコンでも制御できます。今回はArduinoを使ったADRSRUの制御方法をまとめます。
ADRSRU - 公式GitHub
使った部品
A. Arduino UNO
B. ペルチェ素子 ６．３Ａ ４０×４０ｍｍ ＴＥＴＣ１－１２７０６－Ｔ１００－ＳＳ－ＴＦ０１－ＡＬＯ
C. ADRSRU 8回路
他にも2回路と4回路、16回路があります。今回は特に8回路である必要はありません。
D. ジャンプワイヤ オス-メス 3本
色数が多いジャンプワイヤがオススメです
E. 電池ボックス 単3 4本
F. ブレッドボード
G. サンハヤト ジャンプワイヤ SMP-200 ミノムシ付
ペルチェ素子とは？
ペルチェ素子は、電気によって温度が変わる素材です。電流を流すと片面が吸熱し、もう片面が放熱します。そのため、吸熱した面が冷たくなり、放熱する面が熱くなります。電流の向きを変えると、吸熱する面と放熱する面が入れ替わります。
配線図
リレー・Arduino
まずジャンプワイヤ赤・青・黒を用意して、以下のようにリレーに接続してください。
ADRSRUシリーズに搭載されているリレー群は以下のようにRaspberry PiのGPIOに結線されています。今回はリレー番号1を使うため、青いジャンプワイヤを7番ピンに挿しています。
| リレー番号 | GPIO番号 | ピン番号 | 搭載製品 |
|---|---|---|---|
| 1 | 4 | 7 | 2/4/8回路 |
| 2 | 17 | 11 | 2/4/8回路 |
| 3 | 27 | 13 | 4/8回路 |
| 4 | 22 | 15 | 4/8回路 |
| 5 | 18 | 12 | 8回路 |
| 6 | 23 | 16 | 8回路 |
| 7 | 24 | 18 | 8回路 |
| 8 | 25 | 22 | 8回路 |
そして、以下のように先ほどのジャンプワイヤ赤・青・黒の片方をArduino側に挿してください。
リレー・ペルチェ素子・電池ボックス
ペルチェ素子の赤い導線をリレーのNOに挿し、電池ボックスの赤い導線をリレーのCOMに挿します。
リレーにはNOとNCという2種類があります。NOはHIGHだと電流が通り、LOWだと電流が止まります。一方で、NCはHIGHだと電流が止まり、LOWだと電流が通ります。今回は、NOの方を使いました。
次にペルチェ素子と電池ボックスを繋げます。色々方法はあるのですが、今回はワニ口付きのジャンプワイヤとブレッドボードを使いました。
全体図
コード
void setup() {
pinMode(2, OUTPUT);
}
void loop() {
//30秒間、電流を流す
digitalWrite(2, HIGH);
delay(5000);
//30秒間、電流を止める
digitalWrite(2, LOW);
delay(5000);
}
HIGHのとき文字が書いてある面が冷たくなり、文字がない面が熱くなります。
おわりに
今回はリレーADRSRUを用いたペルチェ素子の制御方法をまとめました。ただし、この方法だけでは一方的に熱く（冷たく）なっていくだけで、一定の温度に制御することはできません。
一定の温度に制御する方法として、PID制御というのがあります。次回はPID制御を用いてペルチェ素子を制御したいと思います。
宣伝｜大阪の梅田で展示会を開催します！
※これは2022年のものです
12/22(木)~12/25(日)に、まるでリア充のような体験ができる「バーチャルリアジュウ展」を開きます！
電子工作やVRで、あなたを「バーチャルリア充（ほぼリア充）」に変えます！
クリスマスシーズン、時間に余裕がある方はぜひお越しください！
Discussion