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1.3.4 Relé
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Introducción
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En esta lección, aprenderemos a utilizar un relé. Es uno de los componentes 
más comunes en los sistemas de control automático. Cuando el voltaje, la 
corriente, la temperatura, la presión, etc., alcanzan, superan o son inferiores 
al valor predeterminado, el relé conectará o interrumpirá el circuito, para 
controlar y proteger el equipo.

Componentes
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.. image:: img/list_1.3.4.png

Principio
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**Diodo**

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite el flujo 
unidireccional de la corriente. Ofrece baja resistencia en la dirección del 
flujo de corriente y alta resistencia en la dirección opuesta. Los diodos se 
utilizan principalmente para prevenir daños a los componentes, especialmente 
debido a la fuerza electromotriz en circuitos que generalmente están polarizados.

.. image:: img/image344.png

Los dos terminales de un diodo están polarizados, siendo el extremo positivo 
llamado ánodo y el extremo negativo llamado cátodo. El cátodo generalmente está 
hecho de plata o tiene una banda de color. Controlar la dirección del flujo de 
corriente es una de las características clave de los diodos: la corriente en un 
diodo fluye del ánodo al cátodo. El comportamiento de un diodo es similar al de 
una válvula de retención. Una de las características más importantes de un diodo 
es su curva característica de corriente y voltaje. Si se conecta un voltaje mayor 
al ánodo, la corriente fluye del ánodo al cátodo, lo que se conoce como polarización 
directa. Sin embargo, si el voltaje mayor se conecta al cátodo, el diodo no conduce 
electricidad, y el proceso se llama polarización inversa.

**Relé**

Como sabemos, un relé es un dispositivo que se utiliza para proporcionar conexión entre 
dos o más puntos o dispositivos en respuesta a una señal de entrada aplicada. En otras 
palabras, los relés proporcionan aislamiento entre el controlador y el dispositivo, ya que 
los dispositivos pueden funcionar tanto con CA como con CC. Sin embargo, reciben señales de 
un microcontrolador que funciona con CC, por lo que se requiere un relé para cerrar la brecha. 
El relé es extremadamente útil cuando necesitas controlar una gran cantidad de corriente o voltaje 
con una pequeña señal eléctrica.

Hay 5 partes en cada relé:

**Electroimán** - Consiste en un núcleo de hierro enrollado con un bobinado de 
alambre. Cuando pasa electricidad a través de él, se vuelve magnético. Por lo 
tanto, se llama electroimán.

**Armadura** - La tira magnética móvil se conoce como armadura. Cuando la 
corriente fluye a través de ella, la bobina se energiza, produciendo un campo 
magnético que se utiliza para abrir o cerrar los puntos normalmente abiertos 
(N/O) o normalmente cerrados (N/C). Y la armadura puede moverse con corriente 
continua (CC) así como con corriente alterna (CA).

**Resorte** - Cuando no hay corriente fluyendo a través de la bobina del 
electroimán, el resorte aleja la armadura, por lo que el circuito no se completa.

**Conjunto de contactos eléctricos** - Hay dos puntos de contacto:

- Normalmente abierto: conectado cuando el relé está activado y desconectado cuando está inactivo.

- Normalmente cerrado: no conectado cuando el relé está activado y conectado cuando está inactivo.

**Marco moldeado** - Los relés están cubiertos de plástico para protección.

**Funcionamiento del relé**

El principio de funcionamiento del relé es simple. Cuando se suministra energía 
al relé, comienza a fluir corriente a través de la bobina de control; como 
resultado, el electroimán comienza a energizarse. Luego, la armadura es atraída 
hacia la bobina, bajando el contacto móvil y conectándose con los contactos 
normalmente abiertos. Así, el circuito con la carga se energiza. Romper el 
circuito sería un caso similar, ya que el contacto móvil será levantado hacia 
los contactos normalmente cerrados bajo la fuerza del resorte. De esta manera, 
el encendido y apagado del relé puede controlar el estado de un circuito de carga.

.. image:: img/image142.jpeg

Diagrama esquemático
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.. image:: img/image345.png


Procedimientos experimentales
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**Paso 1:** Construir el circuito.

.. image:: img/image144.png
    :width: 800

**Paso 2**: Abrir el archivo de código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/1.3.4

**Paso 3:** Compilar el código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 1.3.4_Relay.c -lwiringPi

**Paso 4:** Ejecutar el archivo ejecutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Después de ejecutar el código, el LED se encenderá. Además, podrás escuchar 
un tic-tac causado por la ruptura del contacto normalmente cerrado y el cierre 
del contacto normalmente abierto.

.. note::

    Si no funciona después de ejecutarlo, o aparece un mensaje de error: \"wiringPi.h: No such file or directory\", consulta :ref:`faq_c_nowork`.

**Código**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #define RelayPin 0

    int main(void){
        if(wiringPiSetup() == -1){ //cuando la inicialización de wiring falla, imprime un mensaje en pantalla
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }
        pinMode(RelayPin, OUTPUT);   //configura GPIO17(GPIO0) como salida
        while(1){
            // Tick
            printf("Relay Open......\n");
            delay(100);
            digitalWrite(RelayPin, LOW);
            delay(1000);
            // Tock
            printf("......Relay Close\n");
            delay(100);
            digitalWrite(RelayPin, HIGH);
            delay(1000);
        }

        return 0;
    }

**Explicación del código**

.. code-block:: c

    digitalWrite(RelayPin, LOW);

Establece el puerto de E/S como nivel bajo (0V), por lo que el transistor 
no se energiza y la bobina no recibe corriente. No hay fuerza electromagnética, 
por lo que el relé se abre y el LED no se enciende.

.. code-block:: c

    digitalWrite(RelayPin, HIGH);

Establece el puerto de E/S como nivel alto (5V) para energizar el transistor. 
La bobina del relé se alimenta y genera fuerza electromagnética, y el relé se 
cierra, encendiendo el LED.