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  • 继电器模块的使用和驱动实现

    继电器的原理

    电磁继电器核心部件是一个螺线管,它在通电时会产生磁性,此时它就是一个磁体,而不通电时就会失去磁性。

    下图是电磁继电器的内部构造。

    当D和E端没有构成回路,螺线管不通电时,在弹簧的拉力作用下,B和A接触,和C断开。

    当D和E端构成回路,螺线管通电时,螺线管就是一个磁体,会吸引衔铁,此时B会和C端接触,和A断开。

      

    电磁继电器利用的物理原理就是电流的磁效应——通电螺线管会形成磁场,此时的螺线管就是一个磁体。我们还可以根据安培第二定则判断出此时磁场的方向:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

    电磁继电器是电生成磁领域的典型应用。电磁继电器的优点在于,我们可以借助它来使用低电压电路控制高电压电路的通断,大大的提高了电路控制应用的安全性。例如在物联网应用中,我们会使用继电器来控制家电的通电和断电。

    DFRobot 继电器模块

    电气参数:

    • 供电电压:2.8V - 5.5V
    • 控制信号:数字信号,高电平(2.8V以上)继电器吸合,低电平(0.5V以下)继电器断开
    • 被控电路最大电流:10A
    • 被控电路最大电压:250VAC
    • 机械耐久性:100万

     模块接线端口定义:

    标号 名称标识 功能描述
    1 - 继电器模块电源输入端负极
    2 + 继电器模块电源输入端正极( 2.8V--5.5V)
    3 D 控制信号输入端(一般接单片机的GPIO)
    4 NC D输入低电平时,NC与COM导通
    5 NO D输入高电平时,NO与COM导通
    6 N/A 空脚(不连接)
    7 COM 公共触点/端口

    模块控制方法

    给控制端高电平时,继电器吸合(内部螺线管通电),NC端与COM端断开,NO端与COM端导通。模块上的指示LED灯点亮,同时听到清脆“啪”的一声。
    给控制端低电平时,继电器断开(内部螺线管断电),NC端与COM端导通,NO与COM端不导通。模块上的指示LED灯熄灭。

    模块电路原理图

    实验例子

    本实验使用继电器来控制220V家用电灯。最终效果是电灯以间隔2s的频率亮、暗。

    提示:市电有危险,请严格按照规范要求来操作!非专业人士不要轻易做此实验。

    实验接线图

     Arduino控制代码

    #define RELAY_PIN 5      //驱动继电器的引脚
    
    void setup(void)
    {
        pinMode(RELAY_PIN,OUTPUT);
        digitalWrite(RELAY_PIN,LOW);    //初始化时继电器断开
    }
    
    void loop(void)
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN,HIGH);    //继电器闭合,NC端与COM端断开,NO端与COM端导通
      delay(2000);
      digitalWrite(RELAY_PIN,LOW);    //继电器断开,NC端与COM端导通,NO与COM端不导通
      delay(2000);
    }

    效果图(使用的是5V的USB灯管):

    本文参考

    DFRobot继电器模块

    DFRobo 3V继电器模块

    人教版初中物理

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