Was brauchst du?
Was ist ein Relais?
Ein Relais ist ein elektrisch gesteuerter Schalter. Es ermöglicht, mit einer kleinen Steuerspannung einen getrennten Stromkreis zu öffnen oder zu schließen.
Im Inneren erzeugt eine Spule bei Stromfluss ein Magnetfeld. Dieses bewegt einen Kontaktmechanismus, der den Laststrom schaltet – zum Beispiel für Lampen, Motoren oder andere Verbraucher. So lassen sich auch hohe Spannungen oder Ströme sicher steuern.
Am einfachsten: Ein Relais-Modul verwenden (z. B. COM-3M01)
Relaismodule wie das COM-3M01 machen den Einsatz eines Relais besonders einfach und sicher – gerade in Kombination mit Mikrocontrollern wie dem Raspberry Pi Pico. Dieses Modul bringt bereits alle wichtigen Komponenten mit: einen Transistor zur Verstärkung des Steuersignals, eine Freilaufdiode zum Schutz vor Spannungsspitzen sowie einen Optokoppler, der den Pico galvanisch vom 5V-Relaiskreis trennt.
Dadurch kann der Pico das Relais mit einem einfachen 3.3V-Signal schalten, obwohl die Relais-Spule selbst mit 5V arbeitet. Zusätzlich sorgen klar beschriftete Pins (S, +, –) und Schraubklemmen für NO, NC und COM für einen unkomplizierten Aufbau. Das COM-3M01 ist damit ideal für Bastelprojekte, bei denen man 230 V oder andere höhere Spannungen sicher und zuverlässig schalten möchte.
Anschluss des Relaismoduls an den Raspberry Pi Pico
Der Raspberry Pi Pico arbeitet intern mit 3.3 V, kann aber über den VSYS-Pin eine externe Spannung (z. B. 5V von USB) nach außen weitergeben. Da viele Relaismodule 5 V für die Spule benötigen, eignet sich VSYS hervorragend zur Versorgung des Moduls.
Das verwendete COM-3M01-Relaismodul ist Low-Level-aktiv – es schaltet also, wenn der Steuereingang auf LOW (0) gezogen wird.
Anschlussübersicht:
| Relaismodul | Raspberry Pi Pico | Beschreibung |
|---|---|---|
– | GND | Masseverbindung |
+ | VSYS | 5 V-Versorgung (vom USB-Port) |
S | z. B. GP15 | GPIO zur Steuerung des Relais |
Hinweis:
- VSYS gibt die Eingangsspannung weiter, also ca. 5 V bei USB-Betrieb.
- Der Signalpin S kann trotz 5V-Versorgung des Moduls mit 3.3 V-GPIOs gesteuert werden – dank eingebautem Optokoppler.
Mit dieser Konfiguration kannst du das Relais sicher und stabil vom Pico aus schalten – ganz ohne zusätzliche Stromversorgung.
Test-Code in MicroPython
Hier ein einfacher Code, um das Relais (an GP15) zu steuern. Wenn du das Relais klicken hörst, weißt du, dass es funktioniert!
from machine import Pin
import time
relais = Pin(15, Pin.OUT)
while True:
relais.value(0) # aktiv LOW → Relais EIN
time.sleep(2)
relais.value(1) # Relais AUS
time.sleep(2)Tipp: Zum programmieren kannst du zum Beispiel die kostenlose Programmierumgebung Thonny verwenden!
Geräte an Relaismodul anschließen
Beim Anschließen von Geräten an das Relaismodul gibt es drei wichtige Kontakte: COM (Common), NO (Normally Open) und NC (Normally Closed).
Im Ruhezustand ist der Kontakt zwischen COM und NC geschlossen, das bedeutet, die Last ist verbunden. Sobald das Relais angezogen wird, schaltet es auf COM und NO um, und die Last wird eingeschaltet. Möchtest du also ein Gerät bei Relais-Aktivierung einschalten, verbindest du es zwischen COM und NO. Für Geräte, die im Normalzustand eingeschaltet und beim Relais-Anziehen ausgeschaltet werden sollen, nutzt du COM und NC. Achte dabei stets auf die richtige Spannung und sichere Isolierung der Anschlüsse.
Anwendungsszenarien für ein Relais
Ein Relais eignet sich immer dann, wenn ein Mikrocontroller wie der Raspberry Pi Pico Geräte schalten soll, die mehr Spannung oder Strom benötigen, als der Pico selbst liefern kann.
Typische Anwendungen sind das Ein- und Ausschalten von Lampen, Lüftern, Pumpen oder anderen Haushaltsgeräten. Auch ein PC lässt sich damit ferngesteuert einschalten, indem das Relais kurz den Power-Taster überbrückt. Besonders praktisch ist der Einsatz in der Hausautomation, etwa um Steckdosen, Beleuchtung oder Heizgeräte automatisch zu steuern. Relais eröffnen damit viele Möglichkeiten, auch größere Verbraucher sicher und zuverlässig über kleine Steuersignale zu kontrollieren.
Das Arbeiten mit Netzspannung (z. B. 230 V) ist lebensgefährlich und sollte ausschließlich von Personen mit entsprechendem Fachwissen durchgeführt werden. Bereits kleine Fehler können zu Stromschlägen, Bränden oder schweren Verletzungen führen. Wenn du nicht genau weißt, was du tust – lass die Finger davon. Verwende solche Schaltungen nur, wenn du mit den Grundlagen der Elektrotechnik, Isolationsabständen, Schutzmaßnahmen und sicherem Aufbau vertraut bist. Für alle anderen gilt: Bitte arbeite ausschließlich im ungefährlichen Kleinspannungsbereich. Sicherheit steht immer an erster Stelle.
Fazit
Ein Relais ist die Brücke zwischen dem Raspberry Pi Pico und der „großen“ Welt der starken Stromverbraucher. Mit einem einfachen Aufbau kannst du beeindruckende Steuerungen bauen – von der Schreibtischlampe bis zur Hausautomatisierung. Dank fertiger Module wie dem COM-3M01 ist der Einstieg sicher und einfach.
Hier findest du auf dem Blog weitere spannende Raspberry Pi Pico Projekte!
