Como conectar com segurança o Arduino e um circuito de 120V 10A?

Estou construindo um termostato, e a idéia é fazê-lo disparar um dos dois 120V 10Acircuitos (um para aquecer, um para esfriar). Eu tenho dois desses módulos para o relé e entendo como conectar os dois.

Aqui está uma foto diretamente do site em que a comprei :

No entanto, ainda tenho algumas perguntas:

1. É seguro conectar-se de um pino do Arduino diretamente ao pino de sinal neste bloco ou existe alguma maneira de eu estar 'protegendo' o Arduino?
2. Eventualmente, quero colocar todo esse projeto em uma única caixa e, espero, ter apenas um cabo de alimentação. Qual é a maneira mais segura de alimentar os circuitos Arduino e 120V 10A (observe que apenas um dos 120V 10Acircuitos estaria ligado em um determinado momento; nunca simultaneamente)?

Como Kevin comentou, você pode conectá-los diretamente a um Arduino, desde que eles usem a mesma tensão lógica. Não há mal nenhum em conectar o Arduino diretamente ao controle do relé, pois o controle será isolado do restante do relé. Teoricamente, você poderia passar uma corrente alta o suficiente para fazer com que o gás dentro do relé se ionizasse e causasse arcos elétricos, mas nesse momento eu ficaria preocupado com sua segurança, não com o Arduino. Basicamente, desde que você tenha cuidado ao lidar com altas correntes, você e seu Arduino ficarão bem.

EDIT: Em resposta à pergunta 2, duvido que você possa usar apenas um cabo de alimentação - você precisaria de um conectado a uma fonte de 120V, 5A (600W) e um a uma fonte de baixa corrente. A exceção a isso seria se você usasse uma fonte de alimentação ATX modificada - essa fonte forneceria 600W (e, portanto, poderia ser transformada na tensão correta) e também possui linhas lógicas de 5V que poderiam alimentar um Arduino - isso foi feito com êxito no Impressora 3D RepRap .

Uma abordagem que usei com essas situações é assim:

• Traga a conexão da linha de energia (220 Volts CA neste caso) para o gabinete do meu dispositivo, normalmente por meio de um conector de energia como os que estão na parte traseira da fonte de alimentação de um PC de mesa: O tipo ao qual o cabo de alimentação se conecta:

  

• Coloque um dos realmente minúsculos carregadores de parede USB para celular dentro do gabinete, conectado a uma tomada de 2 pinos no interior: Eu tinha vários carregadores HTC sobressalentes, que funcionam muito bem.

  

• Ligue o Arduino com um cabo USB do carregador
• Conecte a energia da rede elétrica ao relé e depois a uma tomada de 3 pinos de forma regular também instalada no gabinete
• Conecte o dispositivo alimentado por rede elétrica que preciso controlar a esta tomada de 3 pinos.

Ao usar dois tipos diferentes de soquetes no gabinete, é garantido que os cabos de alimentação não estejam conectados às portas erradas.

Os itens a serem verificados antes de selecionar o carregador USB a ser usado:

• A tensão real de saída do carregador. Boas marcas oferecem um bom estável 5 Volts DC, +/- 0,1 Volts ou mais. Alguns carregadores OEM e carregadores clones "falsos" fornecem voltagem muito mais alta ou muito instável, embora o conector de saída seja USB. Isso pode danificar o Arduino
• Quer o carregador esteja isolado ou não: Novamente, todos os carregadores originais de grande marca são, sem marca.

É seguro conectar-se de um pino do Arduino diretamente ao pino de sinal neste bloco ou existe alguma maneira de eu estar 'protegendo' o Arduino?

É um relé, e o circuito de sinal é fisicamente separado da comutação:

A bobina é conectada ao sinal e os terminais do interruptor magnético (A, B, C) são conectados ao sistema de 12V. Embora as peças possam estar próximas, há muito pouca chance desses dois sistemas entrarem em contato através do relé.

No entanto, tenha muito cuidado ao colocar a placa de relé em qualquer superfície condutora (por outro lado, não faça isso com o Arduino, você pode queimar com facilidade)

Eventualmente, quero colocar todo esse projeto em uma única caixa e, espero, ter apenas um cabo de alimentação. Qual é a maneira mais segura de alimentar os circuitos Arduino e 120V 10A (observe que apenas um dos 120V 10Acircuitos estaria ligado em um determinado momento; nunca simultaneamente)?

Não há nada errado em manter os circuitos de alta tensão na mesma caixa, apenas tenha cuidado com o isolamento. Além disso, 120V 10A é um pouco demais, convém usar fios grossos.