繼電器實驗模組

2021-08-29 01:25:30 字數 3098 閱讀 2987

一、了解繼電器(relay)

繼電器(relay)是一種電控制的開關器件,用乙個小電流(低電壓)去控制乙個大電流(高電壓)的開與關。

典型的繼電器結構原理圖如下:

繼電器有乙個輸入迴路,一般接低壓電源,有乙個輸出迴路,一般接高壓電源。

輸入迴路中有乙個電磁鐵線圈,當輸入迴路有電流通過,電磁鐵產生磁力,吸力使輸出迴路的觸點接通,則輸出迴路導電(通)。

當輸入迴路無電流通過,電磁鐵失去磁力,輸出迴路的觸點彈回原位,斷開,則輸出迴路斷電(斷)。

輸入迴路與輸出迴路沒有接線關係,因此繼電器具有隔離功能。

按繼電器的工作原理或結構特徵,繼電器分為電磁繼電器、固體繼電器、光繼電器等幾類

作為控制項,概括起來,繼電器有如下幾種作用:

1)擴大控制範圍:例如,多觸點繼電器控制訊號達到某一定值時,可以按觸點組的不同形式,同時換接、開斷、接通多路電路。

2)放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用乙個很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。

3)綜合訊號:例如,當多個控制訊號按規定的形式輸入多繞組繼電器時,經過比較綜合,達到預定的控制效果。

4)自動、遙控、監測:例如,自動裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程式控制線路,從而實現自動化執行。

乙個具體的應用例子,比如:用微控制器去開啟或關閉乙個電壓220v的電燈,由於微控制器工作在5v, 而電燈是220v,因此需要由微控制器控制乙個繼電器,通過控制這個繼電器充當電燈的開關。

繼電器的輸出迴路一般有三個觸點,中間的觸點是動觸點(公共端),其它兩個觸點是靜觸點。

輸入迴路不通電時,動觸點(公共端)總是和乙個靜觸點斷開(稱為常開),與另乙個靜觸點閉合(稱為常閉)

輸入迴路通電後,原來閉合的成斷開狀態。即:動觸點(公共端)與和常開觸點閉合,與常閉觸點斷開。

二、繼電器模組實驗(使用繼電器模組)

1,繼電器模組

在網上買到繼電器模組,如下圖:

圖模組下方有三個管腳,構成輸入迴路,其中(圖中右側)標註『-』的管腳接地(gnd), 標註"+」的管腳接 5v, (圖中左側)標註『s'的管腳接訊號(數字i/o)

模組上方是乙個繼電器輸出迴路,繼電器有三個接線口(圖中0, 1, 2),用電表量一下,0和1接線口之間是通的(常閉),0和2接線口之間是不通的(常開)

繼電器的型號是: srd-05vdc-slc-c, 說明輸入電壓為直流5v

看繼電器上的標註:輸出為10a 250vac(即: 支援最高250v交流電壓, 10a電流),或 10a 30vdc(即: 支援最高30v直流電壓, 10a電流)

2, 接線

用三根杜邦線把繼電器模組的三個管腳接到開發板上,其中「-」腳接gnd,  『+』腳接5v,  s腳接 d3

3, 在arduino ide中寫個arduino程式控制繼電器模組

int pinrelay = 3; //管腳d3連線到繼電器模組的訊號腳

void setup()

void loop()

執行效果:  

蜂鳴器"pa"一聲,閉合,持續5秒。(此時用萬用表測量 常開變成閉合, 常閉變成斷開)

蜂鳴器"pi"一聲,斷開,持續8秒。(此時用萬用表測量 常開變回斷開, 常閉變成閉合)

如果在繼電器輸出端的 常開觸點兩端,接乙個電燈、和220v電壓,則可看到電燈亮5秒、滅8秒。

(注意:接高壓電路時,務必不要帶電操作)

三、繼電器實驗(使用繼電器元器件自已搭電路)

1, 準備元器件和器材

繼電器(型號 松樂srd-05vdc-sl-c) 乙個

麵包板一塊

pnp型三極體(型號8550)乙個

二極體乙個

1k 電阻乙個

杜邦線若干

2, 了解繼電器元器件

繼電器 松樂srd-05vdc-sl-c 正面標註了它的型號、電壓

繼電器底面有5個管腳, 標註了 內部接線, 各腳含義如下:

公共端、常開端、常閉端是三個輸出腳。  公共端與常開端 組成常開開關,公共端與常閉端組成常閉開關

當線圈兩端兩個輸入端加乙個5v電壓,則 公共端與常開端 閉合, 公共端與常閉端斷開

接線前務必要搞清楚管腳。也可以用萬用表量乙個各腳間的電阻、驗證一下。

3, 繼電器驅動電路原理圖

繼電器元件需要通過乙個驅動電路接在微控制器上. 典型的驅動電路原理圖如下:

上述電路中用乙個pnp型三極體做為控制開關,  圖中relay是繼電器

三極體c極接gnd,e極接繼電器的線圈一端(輸入端),三極體的b極通過乙隻1k-2k的電阻到微控制器的gpio腳 .  

繼電器線圈另一端(輸入端2)接vcc。

繼電器線圈兩個輸入端之間要反向併聯乙個二極體,這個二極體的作用是過濾掉線圈充放電過程中產生的反向電流。

該電路中三極體相當於乙個開關, 執行原理如下:

1, 當gpio輸出高電平,三極b極與e極間沒有電壓差,三極體e極與c極間不通,繼電器沒有電流通過。

2,當gpio輸出低電平,三極b極與e極間形成電壓差,三極體e極與c極之間導通,電流通過繼電器線圈兩個輸入端,繼電器閉合。

三極體型號為 8550, 其引腳如下圖:

如圖所示,

1腳=e(發射極,電路圖中帶箭頭的那個)

2腳=b(基極,電路圖中跟r相接的那個)

3腳=c(集電極,與e相對的那個)

二極體兩個腳有正負極之分, 有乙個小環的那個腳為負極

4, 用麵包板接線

把三極體, 繼電器, 二極體,  電阻插入麵包板, 按上述電路原理圖,用杜邦線接線,  接線如下圖:

5, 在arduino ide中寫個arduino程式控制繼電器

int pinrelay = 3; //管腳d3連線到繼電器模組的訊號腳

void setup()

void loop()

這個程式與使用繼電器模組的程式是一樣的。

執行效果:  

蜂鳴器"pa"一聲,閉合,持續5秒。(此時用萬用表測量 繼電器的公共端與常開端變成閉合,公共端與常閉端變成斷開)

蜂鳴器"pi"一聲,斷開,持續8秒。(此時用萬用表測量公共端與常開端變回斷開,公共端與常閉端變成閉合)

課後練習題:

1,測量題: 文中電路中,當繼電器閉合時,通過b極的電流是多少?通過c極的電流是多少?

2,拿乙個手電筒,連線在繼電器的輸出回路上,編乙個程式控制電筒的開關燈。

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