树莓派基础实验4:继电器实验

一、介绍

   继电器是一种用于响应施加的输入信号,而在两个或多个点或设备之间提供连接的设备。换句话说,继电器提供了控制器和设备之间的隔离,因为我们知道设备可以在AC和DC上工作,但是他们从微控制器接收信号,因此,我们需要一个继电器来弥补差距。当需要用小电信号控制大量电流或电压时,继电器非常有用。


二、组件

★Raspberry Pi 3主板*1

★树莓派电源*1

★40P软排线*1

★继电器模块*1

★双色LED模块*1

★面包板*1

★跳线若干

三、实验原理

树莓派基础实验4:继电器实验_第1张图片
树莓派基础实验4:继电器实验_第2张图片

继电器:每个继电器有5个部件:
  1.电磁铁:由一个线圈缠绕的铁芯组成,当电流通过时,它变成磁性的,因此它被称为电磁铁。
  2.电枢:可移动磁条被称为电枢。当电流流过时,线圈通电,从而产生一个磁场,用于制造或断开常开和常闭点。电枢可以直流电或交流电动。
  3.弹簧:当没有电流流过电磁铁上的线圈时,弹簧将电阻拉开,因此电路无法完成。
  4.触点:有两个触点:
  常开——当继电器被激活时连接,当它不活动时断开。
  常闭——继电器激活时未连接,未激活时连接。
  5.模制外壳:继电器覆盖有塑料壳,能用来保护。

继电器的工作
  继电器的工作原理很简单。当继电器供电时,电流开始流经控制线圈,结果电磁体开始通电。然后衔铁被吸引到线圈上,将动触点向下拉,从而与常开触点连接,所以带负载的电路通电。然后断开电路会出现类似的情况,因为在弹簧的作用下,动触头将被拉到常闭触点。这样,继电器的接通和断开可以控制负载电路的状态。

树莓派基础实验4:继电器实验_第3张图片

  所以在这个实验中,将SIG连接到Raspberry Pi,发送一个高电平给SIG,晶体管通电,并且继电器的线圈通电,因此,继电器的常开触点闭合,继电器的常闭触点将脱离公共端口。向SIG发送低电平的信息,晶体管将断开,继电器将恢复到初始状态。

四、实验步骤

  第1步:连接电路。

树莓派 T型转接板 继电器模块
GPIO 0 GPIO 17 SIG(IN)
5V 5V VCC(DC+)
GND GND GND(DC-)
5V 5V COM
双色LED模块 T型转接板 继电器模块
R * 常开(NO)
GND GND *
G * 常闭(NC)

树莓派基础实验4:继电器实验_第4张图片
树莓派基础实验4:继电器实验_第5张图片
  第2步:编程如下:

#!/usr/bin/env python
import RPi.GPIO as GPIO
import time

RelayPin = 11    # pin11

def setup():
	GPIO.setmode(GPIO.BOARD)       # Numbers GPIOs by physical location
	GPIO.setup(RelayPin, GPIO.OUT)
	GPIO.output(RelayPin, GPIO.LOW)

def loop():
	while True:
		print '...relayd on'
		GPIO.output(RelayPin, GPIO.LOW)#低电平时,继电器为初始状态
		time.sleep(0.5)                #常闭触点通电,绿灯亮
		print 'relay off...'
		GPIO.output(RelayPin, GPIO.HIGH)#高电平时,继电器为激活状态
		time.sleep(0.5)                 #常开触点通电,红灯亮

def destroy():
	GPIO.output(RelayPin, GPIO.LOW)
	GPIO.cleanup()                     # Release resource

if __name__ == '__main__':     # Program start from here
	setup()
	try:
		loop()
	except KeyboardInterrupt:  # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be  executed.
		destroy()

  第3步:运行程序,可以听到嘀嗒声,这是常闭触点打开,常开触点闭合。GPIO 17输出低电平时,继电器为初始状态,常闭触点通电,绿灯亮;GPIO 17输出高电平时,继电器为激活状态,常开触点通电,红灯亮。
  可以将要控制的高压设备(如220V的灯泡)连接到继电器的输出端口,然后继电器充当自动开关。

在这里插入图片描述

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