Falls ihr euch schon etwas intensiver mit dem Raspberry Pi beschäftigt habt, seid ihr eventuell auch schon auf Relaiskarten für den Arduino oder Raspberry in diversen Online-Shops gestoßen. In diesem Artikel möchten wir euch eine Anleitung zum ansteuern solcher Relais mit dem Raspberry Pi bieten – außerdem zeigen wir euch worauf ihr beim Anschluss solcher Relaiskarten achten solltet. Noch eins Vorab: Falls ihr Geräte mit hohen Spannungen betreiben wollt solltet ihr im Zweifelsfall euren Elektriker fragen – Hohe Spannungen sind Lebensgefährlich! 

Was wird benötigt?

Grundsätzlich benötigt ihr neben dem Raspberry Pi selbstverständlich auch eine entsprechende Relaiskarte – diese sind meistens zwischen 5 – 20 Euro in den verschiedenen Online-Shops erhältlich (je nach Relais-Anzahl). Für einen dauerhaften sicheren Betrieb sollten außerdem noch zusätzliche Widerstände vorgeschaltet werden – diese löten wir am besten auf eine Platine auf und später leichter die Kabel anschließen zu können. Alternativ kann man auch auf die Platine verzichten und die Widerstände direkt in das Kabel einlöten – wir bleiben jedoch in dieser Anleitung bei der Platinen-Variante.

Einkaufsliste:

Wie in jeder Anleitung findet ihr auch hier wieder eine Auflistung was für das folgende Tutorial benötigt wird – sollten euch bestimmte Bauteile fehlen, so könnt ihr diese einfach bei Amazon nachbestellen:

Raspberry Pi – Kosten ca. 30-40 Euro – siehe z.B. bei Amazon*.

MicroSD 32GB – Kosten ca. 10 Euro – siehe z.B. bei Amazon*.

Netzteil für Raspberry Pi – Kosten ca. 10 Euro – siehe z.B. bei Amazon*.

8er Relaiskarte – Kosten ca. 12 Euro – siehe z.B. bei Amazon*.

Verbindungskabel (f-m) – Kosten ca. 4 Euro (40 Stück) – siehe z.B. bei Amazon*.

Verbindungskabel (f-f) – Kosten ca. 4 Euro (40 Stück) – siehe z.B. bei Amazon*.

Gemischte Widerstände (470 Ω) – Kosten ca. 8 Euro (1280 Stück) – siehe z.B. bei Amazon*.

Platine (optional) – Kosten ca. 7 Euro (5 Stück)  – siehe z.B. bei Amazon*.

Lötkolben und Lötzinn – Kosten ca. 10 Euro – siehe z.B. bei Amazon*.

Platine löten & anschließen:

Für den dauerhaften Betrieb einer Relaiskarte am Raspberry Pi benötigen wir an den GPIO-Verbindungskabeln jeweils einen Widerstand um die Stromzufuhr zu begrenzen. Dazu löten wir die Widerstände am besten auf eine extra Platine und verbinden diese dort wiederum mit Raspberry und Relaiskarte. Für eine 8er Relaiskarte benötigen wir somit 8 Widerstände mit 470 Ohm – dadurch wird die Belastung des einzelnen GPIO-Pins von 15-20 mA auf 7 mA reduziert.

An den Hauptanschlüssen finden wir zudem einen GND und einen VCC-Anschluss – den GND-Pin verbinden wir also auch mit einem GND-Port des Raspberry’s, der VCC-Port wird ebenfalls an unseren Bastelrechner an einen 3,3 Volt VCC-Pin angeschlossen. Den kleinen Jumper (Gelb oder Blau) auf der ganz rechten Seite der Relaisplatine müssen wir außerdem noch entfernen – dort finden wir dann einen JD-VCC Pin vor, diesen verbinden wir mit einem 5 Volt-Port des Raspberry Pi’s.

Nachdem wir alle 470 Ohm Widerstände auf die Platine festgelötet haben, schließen wir nun die einzelnen Relaiseingänge daran an. Zum Schluss verbinden wir das ganze dann jeweils mit einem GPIO-Eingang des Raspberrys um später ein einzelnes Relais auch schalten zu können.

Funktionstest:

Nachdem wir die Relaiskarte erfolgreich mit unserer Widerstands-Platine und unserem Raspberrys verbunden haben, können wir das ganze auf Funktion überprüfen. Dazu nehmen wir folgendes Testprogramm und ändern davor noch die Pin-Zuweisung, sodass es mit eurer Anschluss-Konfiguration zusammenpasst:

!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# GPIO-Pins - Edit!!!

pinList = [5, 6, 13, 19, 16, 26, 20, 21]

# Loop through Pins

for i in pinList:
    GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
    GPIO.output(i, GPIO.HIGH)

SleepTimeL = 0.2

# Loop

try:
  while True:

    for i in pinList:
        GPIO.output(i, GPIO.HIGH)
        time.sleep(SleepTimeL);
        GPIO.output(i, GPIO.LOW)

    pinList.reverse()

    for i in pinList:
        GPIO.output(i, GPIO.HIGH)
        time.sleep(SleepTimeL);
        GPIO.output(i, GPIO.LOW)

    pinList.reverse()

# End
except KeyboardInterrupt:
  print "  Ende"

  GPIO.cleanup()

Beenden könnt ihr das Programm wie immer mittels der Tastenkombi Strg+C.

Demo: