Arduino IoT: SPDT BLE Relay Control para Carro RC o Drone

Arduino Honduras Santiapps Marcio Valenzuela

Tutorial para operar un SPDT BLE Relay para un Carro RC o Drone

Ya conocemos bien la Arduino (o RPi) que básicamente nos permiten. controlar componentes de manera digital o análoga.  Concocemos actuadores como servos, steppers, motores DC, válvulas solenoide y solenoids 5/2 para operar cilindros neumáticos y válvulas.  Ahora queremos controlar un actuador lineal, AL.  Un AL no es mas que un motor DC con engranajes que cambian la orientación del eje de movimiento conectando a un tornillo sin fin que mueve un eje horizontalmente:

Actuador Lineal

Dependiendo de la dirección de la corriente DC por sus 2 cables, el motor DC gira en una dirección u otra, contrayendo o retirando el eje al mover el tornillo sin fin en una dirección y otra (tutorial control de cámara).

Lo que necesitamos entonces es una forma de cambiar la dirección de la corriente por esos cables. Seguramente ya han repasado los tutoriales de la L293D chip (tut), la L392D Driver board (carro) y la L298N (abrir puerta). Esos tres ejemplos utilizan componentes de estado solido que son controlados digitalmente. Que significa eso? Bueno, quiere decir que en un componente del tamaño de un chicle, se ha fundido un material (silicon y otros) que cuando se les aplica la corriente o voltaje u otras propiedades que podemos controlar digitalmente con arduinos y otros mcus, abren o cierran el paso electrico por su interior, activando o desactivando algún componente al cual están conectados:

Pero en este caso veremos un componente electromecánico llamado el relay, que hemos visto en otros tutoriales (tut), el cual es accionado mecánicamente usando un electroimán:

Sencillamente pasamos corriente de un MCU (lado izquierdo) por un electroimán el cual genera un campo magnético que hala un barra metálica hacia él, lo cual cierra un circuito de alto voltage (derecho) y opera una carga. Normalmente el circuito de ingreso (lado izquierdo) es operado manualmente; nosotros hemos visto tutoriales que lo activan usando un MCU, pues ahora veremos como accionarlo remotamente usando BLE.

Aqui entra la relay board BLE:

SPST

Esta es una TSRB430, ya hemos visto tutoriales con esta relay board y hasta la hemos hackeado. Digo hackeado porque esta hecha para operar con una app del fabricante lo cual esta bien pero nosotros la queríamos operar desde una Raspberry Pi via python scripts y lo logramos, hicimos un interfaz para una pantalla táctil conectada a la Rpi para accionarla y al final hasta la integramos a Home Assistant y la podemos controlar via Google Home y otros.

Esta board contiene 4 relays así que podemos controlar hasta 4 circuitos distintos, sin embargo es SPST. Si se fijan solo hay 2 terminales por cada relay (cositas negras :-)). Esto significa que o solo esta abierto o solo esta cerrado el circuito. Aquí podemos ver en el lado izquierdo que si el imán hala, el circuito se cierra, de lo contrario el circuito permanece abierto (carga apagada).

Pero en el SPDT, podemos operar 2 circuitos en un mismo relay, por ende si sabemos alambrar bien 2 relays tipo SPDT, podemos hacer que la corriente fluya en una dirección o en otra.

Este es un SPDT y como podemos ver cada relay (cositas azules) tienen 3 terminales. Así mismo como el diagrama de arriba, podemos combinarlos para cambiar la dirección de flujo de la corriente y accionar nuestro AL.

SPDT
Alambrado

Cuando accionamos el primer relay y desactivamos el segundo:

1NO & 2NC

La corriente fluye en una dirección. Cuando lo accionamos al contrario:

1NC & 2NO

el flujo se reversa y podemos abrir y cerrar nuestro AL como queremos. Las dos terminales restantes van al 24VDC+ y al GND. Lo programaremos en unos python scripts 1off.py y 1on.py para nuestro Home Assistant (HA) después de haber hackeado los códigos que recibe esta BLE Relay board ya que no son los mismos de la anterior. Para testear podemos usar la app Blue Switch.

En nuestro primer intento queda así:

SPDT Actuador Lineal

Ahora podemos pasar a combinar un Carro RC y un drone adentro del cajón. Sin embargo tendremos que revisitar el diseño de la apertura ya que hay mejores opciones:

Opciones

La primera es lo que tenemos ahorita. Nuestro AL solo tiene un stroke de 250mm, por ende el punto de contacto (AL+puerta) debe ser a un ángulo mas cerrado como en la segunda opción.

La ventaja de la primera opción es que la puerta queda como cobertura protectora lo cual protege contra el agua, pero pues tendremos que buscar una mejor opción para cuando llueva. Continuaremos en nuestro proximo video!

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