TIPS 2026年7月10日

ラズパイでシンプルにUSB接続の電磁リレーを使う

東京デバイセズのUSBリレー制御基板を使えば、Raspberry PiからUSB経由でリレーを簡単にON/OFFできます。
この記事では、TDFA30301、TDFA30303、IWT313-USBを対象に、Raspberry Pi OSで制御コマンド TD-USB を準備し、Pythonから1秒ごとにリレーをON/OFFするところまでをわかりやすく解説します。リレーが「カチッ」と動作するところまでを確認しましょう。

1. USBリレー制御基板について

今回使う3製品は、いずれもTD-USBコマンドでリレーの状態を数値として設定できます。違いは主にチャンネル数、接点容量、電源です。

製品	チャンネル数	接点容量	電源	TD-USBのモデル名
TDFA30301	1接点	10A 250V AC / 10A 24V DC	USBバスパワー	`tdfa30301`
TDFA30303	3接点	10A 250V AC / 10A 24V DC	USBバスパワー	`tdfa30303`
IWT313-USB	8接点	6A 250V AC / 6A 24V DC	12V外部電源	`iwt313`

TDFA30301は0または1で1つのリレーを制御します。
TDFA30303とIWT313-USBは、各チャンネルのON/OFFをビットで表した数値で指定します。例えば1ならチャンネル1だけON、3なら二進数で11なのでチャンネル1と2がON、0ならすべてOFFです。

2. はじめる前に準備するもの

必要なもの	備考
Raspberry Pi	Raspberry Pi OSをインストール済みで、ターミナル操作できる状態
対象のUSBリレー制御基板	TDFA30301 / TDFA30303 / IWT313-USB のいずれか
USBケーブル	USB Type-A - mini-Bケーブル推奨型番: TDAC-USB2B1M5
インターネット接続	パッケージ更新・GitHubからの取得に使用
12V ACアダプタ	IWT313-USBをACアダプタで使う場合のみ必要。推奨ACアダプタ型番: IWAC12-1.0

TDFA30301とTDFA30303はUSBバスパワーで動作します。 IWT313-USBは別途12V電源が必要です。ACアダプタか汎用の12V電源を用意します。

3. 必要なツールをインストールしよう

Raspberry Piで次のコマンドを実行して、TD-USBのビルドに必要なツールをインストールします。

 sudo apt update
 sudo apt install -y git build-essential libusb-dev python3

git はソースコードのダウンロード用です。
build-essential はソースコードをビルドするためのツールです。
libusb-dev はUSB接続デバイスを扱うためのライブラリです。

4. USBの権限を設定する

一般ユーザーでもUSBリレー制御基板を使えるように、udevの設定を追加します。
3製品をまとめて使えるように、次の内容で設定ファイルを作ります。

 sudo tee /etc/udev/rules.d/99-usb-tokyodevices.rules <<'EOF'
 SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="32ee", ATTR{idProduct}=="1786", MODE="0666"
 SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="32ee", ATTR{idProduct}=="1787", MODE="0666"
 SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="16c0", ATTR{idProduct}=="05df", MODE="0666"
 EOF

変更を反映します。

 sudo udevadm control --reload-rules
 sudo udevadm trigger

設定後、USBリレー制御基板をRaspberry Piに接続し直してください。 IWT313-USBを使う場合は、12V ACアダプタか汎用の12V電源を電源ターミナル端子に接続します。

5. 制御コマンドTD-USBをビルドする

GitHubから制御コマンドtd-usbをダウンロードして、Raspberry Pi上でビルドします。

 git clone https://github.com/tokyodevices/td-usb.git
 cd td-usb
 make

ちゃんと動くか試してみましょう。

 ./td-usb
 # バージョン情報が表示されれば成功！

6. コマンドでリレーをON/OFFしてみる

まずはPythonを使う前に、TD-USBコマンドだけでリレーを動かしてみます。
使っている製品に合わせて、次のうち1つを実行してください。

TDFA30301の場合:

 ./td-usb tdfa30301 set 1
 ./td-usb tdfa30301 get
 ./td-usb tdfa30301 set 0

TDFA30303の場合:

 ./td-usb tdfa30303 set 1
 ./td-usb tdfa30303 get
 ./td-usb tdfa30303 set 0

IWT313-USBの場合:

 ./td-usb iwt313 set 1
 ./td-usb iwt313 get
 ./td-usb iwt313 set 0

set 1でチャンネル1のリレーがON、set 0ですべてOFFになります。
getを実行すると、現在のリレー状態が数値で表示されます。

7. Pythonで1秒ごとにON/OFFする

次に、PythonからTD-USBを呼び出して、チャンネル1のリレーを1秒ごとにON/OFFしてみます。
td-usbディレクトリの中に、次の内容でblink_relay.pyを作成してください。使う製品に合わせて、MODELの行を1つだけ有効にします。

 #!/usr/bin/env python3
 import subprocess
 import time

 # 使う製品に合わせて、どれか1行だけ有効にしてください。
 MODEL = "tdfa30301"   # TDFA30301
 # MODEL = "tdfa30303" # TDFA30303
 # MODEL = "iwt313"    # IWT313-USB

 try:
     while True:
         subprocess.run(["./td-usb", MODEL, "set", "1"], check=True)
         print("ON")
         time.sleep(1)

         subprocess.run(["./td-usb", MODEL, "set", "0"], check=True)
         print("OFF")
         time.sleep(1)

 except KeyboardInterrupt:
     subprocess.run(["./td-usb", MODEL, "set", "0"], check=True)
     print("\nOFFにして終了しました。")

保存したら、実行権限を付けます。