Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado: Manual Técnico Completo

Introdução
Neste manual, será apresentado como instalar, configurar e utilizar o Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado. Se desejar adquirir este produto, clique aqui.
O módulo relé de 4 canais 5V é um componente essencial para projetos de automação residencial, robótica e controle industrial de pequeno porte. Ele atua como um elemento de interfaceamento eletromecânico, permitindo que microcontroladores de baixa tensão e corrente limitada — tais como placas da família Arduino, ESP32, ESP8266, Raspberry Pi e microcontroladores PIC — comutem cargas de alta potência conectadas à rede elétrica em corrente alternada (AC) ou circuitos de corrente contínua (DC).
Dotado de 4 optoacopladores individuais (modelo PC817 ou EL817), o circuito proporciona isolamento galvânico efetivo entre o estágio de comando lógico do microcontrolador e o circuito indutivo das bobinas dos relés. Essa barreira óptica isola eventuais transientes, picos de tensão reversa (back-EMF) e ruídos eletromagnéticos gerados no chaveamento de cargas, garantindo a integridade física do microcontrolador e prevenindo travamentos de software causados por interferência eletromagnética (EMI).
Material utilizado: Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado, placa microcontroladora Arduino Uno ou ESP32, fonte de alimentação 5V DC regulada, jumpers fêmea-fêmea e carga de teste (lâmpada 127V/220V ou motor DC).
Especificações técnicas
Principais especificações
As características construtivas e parâmetros de regime contínuo do Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado são apresentados na tabela a seguir:
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Modelo dos Relés Onboard | Songle SRD-05VDC-SL-C (ou equivalente selado) |
| Quantidade de Canais | 4 canais independentes (relés SPDT Forma C) |
| Tensão Nominal de Acionamento da Bobina | |
| Corrente Nominal por Bobina Ativada | a (por canal) |
| Corrente Total Máxima (4 Bobinas Ativas) | a |
| Tipo de Isolamento | Óptico por optoacopladores EL817 / PC817 |
| Lógica de Disparo (Trigger) | Nível lógico baixo (Active LOW / Nível 0) |
| Corrente de Sinal de Controle (Pinos IN) | a por entrada lógica |
| Capacidade Máxima de Carga AC | ou |
| Capacidade Máxima de Carga DC | ou |
| Vida Útil Mecânica | Mínimo de de ciclos de chaveamento |
| Vida Útil Elétrica (sob carga nominal) | Mínimo de operações |
| Tempo Máximo de Resposta (Atracamento) | |
| Tempo Máximo de Desarme (Desatracamento) | |
| Sinalização Visual | 1 LED vermelho indicador de alimentação + 4 LEDs verdes de status |
| Dimensões Físicas da PCB | |
| Furação de Fixação | 4 furos de diâmetro nos cantos da placa |
Características elétricas e operacionais
O módulo conta com diodos supressores conectados em antiparalelo com cada bobina (diodos flyback 1N4148 / SMD), responsáveis por drenar a força contra-eletromotriz gerada no momento da desenergização do indutor, protegendo tanto o transistor excitador interno quanto o fototransistor do optoacoplador.
O conector auxiliar com barra de pinos de 3 vias e jumper removível (JD-VCC, VCC e GND) permite selecionar entre alimentação compartilhada ou alimentação de bobina isolada galvanicamente por fonte externa dedicada. Na operação em regime compartilhado, o microcontrolador alimenta toda a placa através do pino VCC. Na configuração com alimentação externa de bobina, o isolamento óptico atinge até de rigidez dielétrica entre o primário e o secundário do optoacoplador.
Descrição do produto
O que é o Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado?
O Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado é uma placa de circuito impresso compacta contendo quatro relés de comando monopolares de duplo curso (SPDT — Single Pole Double Throw), circuitos integrados optoacopladores para desacoplamento de sinal, transistores de chaveamento da bobina e bornes de parafuso para interface direta com fios elétricos encapados.
Cada canal opera de maneira totalmente autônoma e possui sua própria rede de polarização de entrada, LED indicador de acionamento e contatos secos isolados da alimentação da placa, permitindo controlar simultaneamente diferentes tensões em cada borne de saída (por exemplo: canal 1 comutando , canal 2 comutando , canal 3 chaveando e canal 4 comutando ).
Para que serve?
- Acionamento direto de lâmpadas, refletores e circuitos de iluminação predial a partir de sinais digitais de microcontroladores;
- Controle de equipamentos de médio porte com alimentação AC ou DC, incluindo eletrovalvulás solenoides, fechaduras elétricas, aquecedores e pequenos motores;
- Interface de isolamento elétrico entre sistemas microprocessados de controle sensíveis e linhas de potência sujeitas a interferências e surtos de corrente.
Por que devo usar?
- Isolamento galvânico robusto: os optoacopladores impedem que picos de tensão e ruídos induzidos no chaveamento da carga atinjam os pinos GPIO do microcontrolador;
- Flexibilidade com jumper JD-VCC: permite separar fisicamente o aterramento e a linha de das bobinas dos relés da linha de alimentação do microcontrolador;
- Contatos secos reversíveis (NA/NF): cada canal disponibiliza simultaneamente os contatos Normalmente Aberto (NO) e Normalmente Fechado (NC), permitindo lógicas de acionamento direto ou fail-safe.
Quando devo usar?
O uso do Módulo Relé 4 Canais 5V é recomendado quando:
- O projeto exige o controle de a circuitos elétricos com correntes nominais de até em ou ;
- É necessário manter o sinal lógico de comando fisicamente isolado do circuito de comutação da bobina para evitar reinicializações espúrias (resets) da CPU;
- Utilizam-se microcontroladores operando em (Arduino Uno, Mega, Nano) ou em com circuitos adaptados de alimentação de bobina.
O uso não é indicado nas seguintes situações:
- Controle de potência proporcional ou variação de velocidade/brilho via modulação por largura de pulso (PWM): relés mecânicos possuem resposta lenta () e sofrem rápido desgaste sob comutação em alta frequência. Para essa finalidade, utilize drivers baseados em MOSFETs (para DC) ou relés de estado sólido (SSR) com controle por ângulo de fase (para AC);
- Chaveamento de motores industriais pesados com corrente de partida (inrush) superior a : utilize contatores industriais de potência, usando o relé do módulo apenas como piloto da bobina do contator;
- Aplicações em ambientes com risco de explosão ou presença de gases inflamáveis, uma vez que contatos secos mecânicos produzem pequenas faíscas durante a abertura e fechamento sob carga.
Pinout e diagrama de entradas/saídas
O módulo é composto por três grupos de conectores: a barra de pinos de sinal e controle de 6 vias, o conector de seleção de alimentação de 3 vias com jumper, e os quatro blocos de bornes de parafuso para conexão das cargas.
| Conector / Barramento | Identificação | Tipo | Função Técnica |
|---|---|---|---|
| Barra de Controle (6 pinos) | VCC | Entrada | Tensão positiva () para polarização dos LEDs dos optoacopladores |
| Barra de Controle (6 pinos) | GND | Entrada | Referência de terra () do circuito lógico de controle |
| Barra de Controle (6 pinos) | IN1 | Entrada Lógica | Gatilho do canal 1 (Active LOW: nível lógico 0 atraca o relé) |
| Barra de Controle (6 pinos) | IN2 | Entrada Lógica | Gatilho do canal 2 (Active LOW: nível lógico 0 atraca o relé) |
| Barra de Controle (6 pinos) | IN3 | Entrada Lógica | Gatilho do canal 3 (Active LOW: nível lógico 0 atraca o relé) |
| Barra de Controle (6 pinos) | IN4 | Entrada Lógica | Gatilho do canal 4 (Active LOW: nível lógico 0 atraca o relé) |
| Seleção de Alimentação (3 pinos) | JD-VCC | Entrada DC | Alimentação positiva () exclusiva das bobinas dos 4 relés |
| Seleção de Alimentação (3 pinos) | VCC | Alimentação | Terminal interligado internamente ao pino VCC da barra de 6 pinos |
| Seleção de Alimentação (3 pinos) | GND | Referência | Terminal de terra da placa (referência do secundário das bobinas) |
| Borne de Saída (Canal 1 a 4) | NO | Contato Seco | Normalmente Aberto (Normally Open): fecha com o COM ao atracar o relé |
| Borne de Saída (Canal 1 a 4) | COM | Contato Seco | Terminal Comum (Common): ponto de entrada da fase AC ou linha DC |
| Borne de Saída (Canal 1 a 4) | NC | Contato Seco | Normalmente Fechado (Normally Closed): em repouso mantém contato com o COM |
Como fazer a ligação
Requisitos de instalação e alimentação
Para assegurar uma instalação confiável e estável do Módulo Relé 4 Canais 5V, observe os seguintes requisitos elétricos e mecânicos:
- Capacidade de Corrente da Fonte 5V: cada bobina de relé consome aproximadamente quando ativada. Com os quatro canais ligados simultaneamente, o consumo atinge cerca de , além dos LEDs sinalizadores. Não alimente as bobinas a partir do regulador onboard de nem pelo pino de placas microcontroladoras quando estas forem alimentadas exclusivamente via porta USB de computadores de baixa capacidade de corrente.
- Bitola dos Condutores de Potência: para cargas operando próximas ao limite de , utilize cabos flexíveis de cobre com bitola mínima de ou providos de terminais ilhós tubulares prensados, garantindo aperto firme nos bornes de parafuso e evitando aquecimento por resistência de contato.
- Isolamento de Linhas de Sinal: mantenha os cabos de controle de baixa tensão (jumpers de conexão aos pinos IN1–IN4) fisicamente afastados dos cabos de rede elétrica de alta tensão AC para evitar acoplamento capacitivo e indutivo de ruídos.
Diagrama de ligação elétrica
O infográfico a seguir demonstra o esquema técnico de conexão do módulo com microcontrolador, fonte de alimentação e comutação de carga em rede elétrica AC:

O diagrama estruturado divide o sistema em blocos bem definidos:
- Bloco de Controle (Microcontrolador): fornece os sinais lógicos de controle digital nos pinos IN1 a IN4 e a referência de alimentação lógica nos pinos VCC e GND;
- Bloco Central (Módulo Relé 4 Canais): processa o chaveamento intermediado pelos optoacopladores e comuta os contatos secos dos relés;
- Bloco de Alimentação Externa (Opcional com JD-VCC): garante desacoplamento galvânico integral através de fonte dedicada para a alimentação das bobinas;
- Bloco de Potência (Rede AC e Cargas): a fase da rede elétrica entra exclusivamente no borne Comum (
COM), sendo chaveada para a carga através do borne Normalmente Aberto (NO), enquanto o neutro da rede elétrica segue diretamente para a carga sem passar pelo relé.
Tabela de conexões dos terminais
A tabela abaixo detalha o mapeamento completo de fiação (De Para) para o circuito:
| Terminal de Origem | Terminal de Destino (Módulo) | Cor Recomendada | Tipo de Sinal | Observação Técnica |
|---|---|---|---|---|
| Microcontrolador (Pino 5V) | Barra de 6 Pinos: VCC | Vermelho | Alimentação Lógica | Alimenta os anodos dos LEDs dos optoacopladores |
| Microcontrolador (Pino GND) | Barra de 6 Pinos: GND | Preto | Referência Lógica | Usado no modo compartilhado (com jumper JD-VCC) |
| Microcontrolador (GPIO D4) | Barra de 6 Pinos: IN1 | Amarelo | Sinal Digital | Aciona o Canal 1 em nível LOW () |
| Microcontrolador (GPIO D5) | Barra de 6 Pinos: IN2 | Verde | Sinal Digital | Aciona o Canal 2 em nível LOW () |
| Microcontrolador (GPIO D6) | Barra de 6 Pinos: IN3 | Azul | Sinal Digital | Aciona o Canal 3 em nível LOW () |
| Microcontrolador (GPIO D7) | Barra de 6 Pinos: IN4 | Branco | Sinal Digital | Aciona o Canal 4 em nível LOW () |
| Fonte Externa 5V (+) Positivo | Pino JD-VCC (sem jumper) | Laranja | Alimentação Bobina | Usado quando o jumper JD-VCC/VCC for removido |
| Fonte Externa 5V (-) Negativo | Barra de 3 Pinos: GND | Preto | Terra Bobina | Terra exclusivo da fonte das bobinas (isolado do MCU) |
| Rede AC (Fio Fase - L) | Borne COM (Canal 1 a 4) | Marrom | Potência AC () | Entra no terminal Comum do relé |
| Borne NO (Canal 1 a 4) | Terminal 1 da Carga / Lâmpada | Vermelho | Fase Chaveada (Retorno) | Comuta a fase para a carga ao atracar o relé |
| Rede AC (Fio Neutro - N) | Terminal 2 da Carga / Lâmpada | Azul Claro | Neutro Direto | Conecta diretamente à carga (não passa pelo relé) |
| Borne NC (Canal 1 a 4) | Sem conexão | — | Contato Desconectado | Deixar livre para circuito normalmente aberto |
Cuidados e observações de segurança
⛔ Perigo: Risco de Choque Elétrico Fatal
Ao manipular instalações com tensões de rede elétrica de ou , certifique-se de que o disjuntor geral da instalação esteja completamente desligado durante todo o processo de montagem e conexão dos bornes de parafuso. Os contatos metálicos dos bornes e as soldas expostas na face inferior da placa ficam submetidos ao potencial da rede. Nunca toque na placa energizada e isole a base com suportes espaçadores plásticos (standoffs).
⚠️ Atenção: Lógica Invertida de Acionamento
As entradas digitais IN1 a IN4 operam em lógica ativa baixa (Active LOW). Isso significa que colocar o pino em nível lógicoLOW() ativa e atraca o relé correspondente. Ao ligar ou reiniciar o microcontrolador, declare o estado do pino em nívelHIGH() antes de configurá-lo como saída (OUTPUT), prevenindo pulsos indesejados de atracamento durante a inicialização do firmware.
⚠️ Atenção: Cargas Indutivas e Supressores Snubber
Para comutar cargas indutivas em corrente alternada (motores monofásicos, bombas elétricas, ventiladores e transformadores), instale sempre uma rede amortecedora RC (snubber composto por resistor de em série com capacitor poliéster de ) ou um varistor de óxido metálico (MOV de ) em paralelo com a carga. Isso suprime arcos elétricos que reduzem a vida útil dos contatos secos e causam faíscas.
Como usar
Guia de operação passo a passo
- Configuração do Jumper de Alimentação:
Defina o modo de operação desejado:- Se for utilizar alimentação compartilhada da placa de controle, mantenha o jumper interligando os pinos JD-VCC e VCC do conector de 3 vias.
- Se optar pelo isolamento galvânico total, retire o jumper e ligue uma fonte externa de aos pinos JD-VCC e GND da barra de 3 vias.
- Conexão dos Cabos de Controle:
Conecte as saídas digitais do microcontrolador aos pinosIN1,IN2,IN3eIN4, o pinoVCCà linha de alimentação lógica de e o pinoGNDao terra comum da placa controladora. - Conexão da Fiação de Potência:
Com a rede desenergizada, passe o condutor de fase pelo terminalCOMde cada canal utilizado e leve o condutor de retorno do borneNOaté o terminal positivo/fase da carga. - Verificação Preliminar:
Antes de conectar a carga de alta tensão, energize apenas a parte de baixa tensão (microcontrolador e módulo). O LED vermelho indicador de alimentação deve acender. - Gravação e Teste de Firmware:
Carregue o código de controle. Ao enviar nívelLOWpara cada canal, o LED verde correspondente acenderá e será audível o clique metálico mecânico de atracamento da armadura do relé.
Modos de operação e ajustes
O Módulo Relé 4 Canais 5V possui dois modos fundamentais de configuração de hardware baseados no jumper seletor:
Configuração 1 (Alimentação Compartilhada): Configuração 2 (Isolamento Galvânico Total):
+-----------------+ +-----------------+
| [JD-VCC] [VCC] | [GND] | [JD-VCC] [VCC] | [GND]
+--------+--------+ +----+------------+----+
| (Jumper inserido) | (Sem Jumper) |
(Bobinas e Lógica operam em 5V comum) (+5V Fonte Ext.) (GND Fonte Ext.)
Modo 1: Alimentação Compartilhada (Jumper Conectado em JD-VCC e VCC)
- O jumper amarelo/azul une fisicamente os pinos JD-VCC e VCC.
- A linha de proveniente do microcontrolador supre a corrente necessária para acender os optoacopladores e energizar as bobinas dos relés.
- Indicado para prototipagem rápida, projetos com cargas resistivas puras de baixa interferência e sistemas onde há apenas uma fonte de alimentação disponível capaz de fornecer mais de .
Modo 2: Isolamento Galvânico Total (Jumper Removido)
- O jumper entre JD-VCC e VCC é retirado.
- O pino
VCCda barra de controle conecta-se ao do microcontrolador (ou no caso de ESP32), fornecendo corrente apenas para o anodo dos optoacopladores ( a por canal). - Os pinos
JD-VCCeGNDda barra de 3 vias recebem e de uma fonte secundária externa totalmente independente. - O pino
GNDda barra de 6 pinos NÃO deve ser conectado ao terra da fonte externa. Dessa forma, o circuito do microcontrolador e o circuito das bobinas ficam 100% isolados opticamente, garantindo imunidade absoluta a ruídos indutivos e transientes de alta frequência.
Exemplos práticos de uso
O código a seguir, desenvolvido para Arduino C++ (compatível com Arduino Uno, Mega, Nano, ESP32 e ESP8266), demonstra o acionamento sequencial dos 4 canais do módulo respeitando a lógica de disparo ativa baixa (Active LOW):
/*
* ============================================================================
* Projeto: Acionamento Sequencial com Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado
* Autor: RoboBuilders (blog.robobuilders.com.br)
* Descrição: Exemplo completo de inicialização segura e acionamento cíclico
* dos 4 canais em lógica ativa baixa (Active LOW).
* ============================================================================
*/
// Definição dos pinos conectados às entradas lógicas IN1 a IN4
const uint8_t PINO_RELE_1 = 4;
const uint8_t PINO_RELE_2 = 5;
const uint8_t PINO_RELE_3 = 6;
const uint8_t PINO_RELE_4 = 7;
// Constantes explicativas para lógica ativa baixa (Active LOW)
const uint8_t RELE_LIGADO = LOW; // Nível 0V atraca o relé
const uint8_t RELE_DESLIGADO = HIGH; // Nível 5V desativa o relé
// Array com os pinos para iteração estruturada
const uint8_t pinosRelacionados[4] = {
PINO_RELE_1,
PINO_RELE_2,
PINO_RELE_3,
PINO_RELE_4
};
void setup() {
// Inicialização da porta serial para depuração e telemetria
Serial.begin(115200);
while (!Serial && millis() < 2000) {
// Aguarda conexão serial inicial
}
Serial.println(F("--- RoboBuilders: Inicializando Módulo Relé 4 Canais 5V ---"));
// Configuração segura dos pinos de controle:
// Define primeiro o estado DESLIGADO (HIGH) ANTES de definir como saída (OUTPUT),
// evitando pulsos falsos de disparo durante o boot da placa.
for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(pinosRelacionados[i], RELE_DESLIGADO);
pinMode(pinosRelacionados[i], OUTPUT);
Serial.print(F("Canal "));
Serial.print(i + 1);
Serial.println(F(" inicializado em estado DESLIGADO (HIGH)."));
}
Serial.println(F("Inicialização concluída com sucesso."));
delay(1000);
}
void loop() {
Serial.println(F("\n[Ciclo]: Ligando canais sequencialmente..."));
// Aciona cada um dos relés com intervalo de 1 segundo
for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
Serial.print(F("Atracando Relé Canal "));
Serial.println(i + 1);
digitalWrite(pinosRelacionados[i], RELE_LIGADO);
delay(1000);
}
// Mantém todos ligados por 2 segundos
Serial.println(F("Todos os 4 canais estão ATIVOS."));
delay(2000);
Serial.println(F("[Ciclo]: Desligando canais sequencialmente..."));
// Desativa cada um dos relés com intervalo de 1 segundo
for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
Serial.print(F("Desarmando Relé Canal "));
Serial.println(i + 1);
digitalWrite(pinosRelacionados[i], RELE_DESLIGADO);
delay(1000);
}
// Intervalo de repouso antes do próximo ciclo
Serial.println(F("Todos os canais DESATIVADOS. Aguardando 3 segundos..."));
delay(3000);
}
Projetos
Para quem deseja integrar relés em soluções avançadas com conectividade sem fio e supervisão remota, a RoboBuilders disponibiliza tutoriais completos de automação e telemetria:
- Painel Web para Placa ESP32 com 4 Relés de 30A (RB2554): projeto prático com servidor web embarcado, interface moderna responsiva para acionamento de relés via Wi-Fi, gravação assíncrona de estados e integração com automação residencial.
- Placa ESP32 com 4 Relés de 30A RB2554: Manual Técnico Completo: manual técnico aprofundado com detalhes sobre chaveamento de cargas de alta potência, esquema de circuitos elétricos e dimensionamento industrial.
Conclusão
O Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado é uma das ferramentas mais versáteis e confiáveis para qualquer projeto envolvendo o acionamento de cargas elétricas de corrente contínua ou alternada.
Neste manual técnico, foram apresentados em detalhes:
- As características construtivas, limites elétricos e tempo de resposta dos relés Songle SRD-05VDC;
- O papel fundamental dos optoacopladores no isolamento galvânico e na proteção de circuitos microcontrolados;
- O mapeamento rigoroso de pinos, bornes e barramentos de controle e potência;
- A utilização do jumper JD-VCC para separação física completa entre a alimentação lógica e o circuito das bobinas;
- O diagrama esquemático de ligação elétrica com fiação de rede AC e conexões De Para;
- As práticas de segurança contra riscos de choque elétrico e supressão de ruídos em cargas indutivas;
- O código-fonte em C++ com técnicas de inicialização segura em lógica ativa baixa.
Com esses conceitos aplicados, você garante máxima confiabilidade, vida útil estendida aos contatos do módulo e total integridade para sua placa controladora.
Solução de problemas
Olá! Sou o assistente técnico da RoboBuilders. Descreva seu problema com o Módulo Relé 4 Canais 5V Optoacoplado: Manual Técnico Completo e eu ajudarei a encontrar a solução.
O assistente usa IA e pode errar. Confirme informações críticas no datasheet oficial do fabricante.