继电器

概述

众所周知,继电器是一种设备,用于根据施加的输入信号在两个或多个点或设备之间建立连接。换句话说,继电器在控制器和设备之间提供隔离,因为设备可能使用交流电或直流电工作。然而,它们从微控制器接收信号,而微控制器使用直流电工作,因此需要继电器来桥接这一差距。当您需要用微小的电信号控制大电流或高电压时,继电器非常有用。

所需元件

本项目中,我们需要以下元件。

购买整套套件会更加方便,以下是链接:

名称

套件所含项目

链接

Elite Explorer 套件

300+

Elite Explorer Kit

您也可以从以下链接单独购买。

元件介绍

购买链接

Arduino Uno R4 WiFi

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面包板

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杜邦线

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电阻

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LED

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继电器

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三极管

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二极管

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接线

../_images/28-relay_bb.png

原理图

在 SunFounder Uno 板的引脚 8 上连接一个 1K 电阻(用于在晶体管导通时限制电流),然后连接到一个 NPN 晶体管,其集电极连接到继电器线圈,发射极连接到 GND;将继电器的常开触点连接到一个 LED,然后连接到 GND。因此,当引脚 8 给出高电平时,晶体管导通,从而使继电器线圈导通。然后其常开触点闭合,LED 将点亮。当引脚 8 给出低电平时,LED 将保持熄灭。

../_images/28_relay_schematic.png

续流二极管的作用 :当电压输入从高(5V)变为低(0V)时,晶体管从饱和状态(三种工作状态:放大、饱和、截止)变为截止状态,线圈中的电流突然无处可流。此时,如果没有续流二极管,线圈两端将产生反电动势(EMF),底部为正,顶部为负,电压高于 100V。该电压加上电源在晶体管上的电压足以烧毁它。因此,续流二极管极为重要,它可以使该反电动势沿上图中箭头方向放电,从而使晶体管到 GND 的电压不高于 +5V(+0.7V)。

在本实验中,当继电器闭合时,LED 将点亮;当继电器断开时,LED 将熄灭。

代码

备注

  • 您可以直接打开路径 elite-explorer-kit-main\basic_project\28-relay 下的 28-relay.ino 文件。

  • 或者将以下代码复制到 Arduino IDE 中。

现在,发送高电平信号,继电器将闭合,LED 将点亮;发送低电平信号,继电器将断开,LED 将熄灭。此外,您可以听到由于断开常闭触点和闭合常开触点而产生的嘀嗒声。

代码分析

void loop() {
  digitalWrite(relayPin, HIGH);  // 打开继电器
  delay(1000);                   // 等待一秒
  digitalWrite(relayPin, LOW);   // 关闭继电器
  delay(1000);                   // 等待一秒
}

本实验中的代码很简单。首先,将 relayPin 设置为高电平,连接到继电器的 LED 将点亮。然后将 relayPin 设置为低电平,LED 熄灭。