primero:

los relés que tienes no pueden conectarse directamente a un arduino.

la hoja de datos no indica qué corriente toma o ve la corriente, ni siquiera la resistencia de la bobina o la resistencia en serie en la bobina.

de forma saliente, el consumo de energía promedio de la bobina dividido por el max arduino voltaje de salida entrega el más bajo corriente promedio

P = V * I == > I = P / U - > I = .29W / 5V = 58mA

la corriente máxima extraída o desconectada a un IO es generalmente de ± 25 mA
el máximo absoluto en general ± 40 - 50mA

quizás el arduino sobreviva a la corriente de 58mA pero puede morir,
aquí puede encontrar más información acerca de no exceder la corriente máxima.

también coloca un diodo a través de la bobina del relé para evitar que se fríen los microcontroladores de las bobinas de picos de tensión inversa que se generan cuando se descargan

no es mortal si no pones el diodo, porque las salidas de arduino son push-pull; lo que significa que una salida está cortocircuitada 5V (alta) o cortocircuitada a gnd (0V) (baja). Así que la bobina nunca se descarga / flota. (pero para los transistores es necesario).

algocomoesto,eltransistorpuedemanejarmáscorrientequeunrelé.La12Vensucasopuedevariarentre5Vy24V.

eltipodetransistorpuedesercualquiertipodonde

• elVcemáxesmásaltoquelatensióndealimentación(de5a24V)(casicualquiertransistorcomúnpuedemanejareso)
• maxICessuperiora100mA
• AMaxPowernoleimportaporqueeltransistoractuarácomouninterruptor

porejemplo,elBC547Besunexcelentetransistormuycomúnytieneunaganancia(HFE)de200a250.

elvalordelaresistenciasepuedecalcularconlaleydeohmios.

R=V/I

• V=(5V-.07V)5Veselvoltajedesalidamáximodelarduino,0.7VeslacaídadevoltajeenelBEdeltransistor.
  
• I=Ic/HFe
  
  • IC=lacorrientemáximadibujadaporelrelé,lasmatemáticasanterioresdicen58mA,peronoestoysegurosiesmásomenos.porlotantotomo100mA
  • HFeeselHFedeltransistor200

I=100mA/200=.5mA=500μA

R=5V/500μA=10kΩ

importante

elHFeesmuydependientedeltiempo,latemperatura,inclusolacorrientedelcolectorylacorrientebasepuedenafectaralHFe.

asíqueparaestarsegurodequelamayoríadelvalordelresistorsedividepor2omás.

peroporquehemostomadolacorrientecasidosvecesmásaltayelmínimodeHFe(elHFedelBC547bestáentre200y450)ynoesundesastresieltransistornoestácompletamentesaturadoperoquizásel90%(VCEaproximadamente1Venlugarde0,3V)y10kΩ,unaresistenciamuycomún,podemostomar10kΩ,perosiquiereestarrealmenteseguro,puedetomarun5.6kΩomenos.

Segundo:

multiplexación

  

hayvariasformasdemultiplexar
  Muycomúneslamatriz:

    

     

simplemente reemplaza cada led por un relé

     

cómo funciona

     

primero selecciona una columna que la fila

     

la imagen es solo para demostrar, no importa los números de pin

     

conecte cada pin de columna y fila a través de un transistor / chip de transistor   al arduino   Si desea 48 relés, entonces una matriz de 6 por 8 puede hacer el truco

     

existen circuitos integrados que pueden hacer algo similar

Más IO

  

1. existen expansores de io sobre I2C o SPI
     Con muchas bibliotecas para arduino.   
   
     generalmente un expansor de io actúa como un io en el arduino y puede manejar la misma corriente, quizás más o menos

  

2. bcd a decimal   convierte un número binario en una sola salida alta   
   
     El 74HC42 (por ejemplo) puede hacer esto.   
     No sé si existe una biblioteca para un arduino. pero si es necesario, puedo escribirle un ejemplo de código que funcione (o también es posible una biblioteca)

        
   3. registros de desplazamiento   explicado en el sitio de arduino shiftout ()   
      
        el 74hc595 puede hacer esto
     
  

4 el cambio a cualquiera de los 15 requerirá 60 relés y 60 líneas de control.

Si tuviera relés con contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados, solo necesitaría 16 líneas de control, pero aún así 60 relés.

Si tuviera relés con 8 polos 8nc 8no, solo necesitaría 16 relés y 16 líneas de control.

Ya que hablas de tener 12 jacks BNC, asumiré que siempre conectas tanto I- como I + al mismo jack, y que siempre conectas V + y V- al mismo jack. Entonces, desde la perspectiva de Arduino, usted quiere controlar un selector de 1:12 para la fuente de corriente y un multiplexor 12: 1 separado para el voltímetro (no una matriz de conmutación de 4 a 48). Esto posiblemente no puede requerir más de 24 salidas de control del procesador, pero cada salida controlará dos relés (para las conexiones + y una para las conexiones de la fuente / voltímetro). Si, como supongo, las conexiones se excluyen mutuamente (no conectará la fuente actual a dos conectores BNC al mismo tiempo), entonces podría multiplexar los relés y usar 7 salidas (por ejemplo, 3 filas y 4 columnas) para activar en uno de los 12 pares de relés en un momento dado. Esto requiere un poco más de código, pero es una práctica muy común para manejar matrices de LED, simplemente reemplace cada LED con las bobinas de dos relés en paralelo. Ahora has bajado a 14 salidas totales.

Tenga en cuenta que probablemente necesitará algunos transistores para cambiar la corriente de las bobinas del relé ... parece que necesitan decenas de miliamperios. Si tuviera relés DPST, podría usar la mitad, y probablemente reducir la corriente requerida para conducir las bobinas.