Arduino基礎入門篇25—繼電器控制
繼電器是一種電子控制器件，是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”，通常應用於自動控制電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。 本篇介紹繼電器的使用，通過串列埠傳送命令來控制繼電器動作。
1. 繼電器介紹
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繼電器原理
電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電後，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對於繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處於接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。
繼電器原理
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繼電器封裝
不同的繼電器根據其控制電壓、觸點耐壓等不同，其外形和封裝也各不相同。
不同繼電器
本次實驗使用的繼電器為6腳5V繼電器，其外形如上圖右側，其封裝引腳如下圖所示：
封裝引腳
其中2腳和5腳為線圈端，1腳和6腳為觸點的COM公共端，3腳為常開端，4腳為常閉端。想要控制繼電器只需要線上圈端加5V電壓即可使常開端閉合。
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繼電器控制
一般繼電器都有專用的控制電路，最常用的一種是使用PNP型三極體做為控制開關，通過控制三極體基極來導通三極體使得線圈形成迴路。另一種是使用光耦進行控制，通過控制光耦來控制線圈工作。在控制高壓裝置時，通常繼電器的觸點還需要新增RC消火花電路。
2. 實驗材料
- Uno R3開發板
- 配套USB資料線
- 麵包板及配套連線線
- 5V繼電器
- 220Ω限流電阻
- LED發光二極體
3. 實驗步驟
1. 根據原理圖搭建電路。
繼電器的2腳和5腳分別連線開發板13引腳和GND。繼電器公共端1腳(或6腳)連線5V，繼電器常開端3腳連線限流電阻，電阻另一端連線LED燈正極，其負極連線GND。
實驗原理圖如下圖所示：
實驗原理圖
實物連線圖如下圖所示：
實物連線圖
2. 新建sketch，拷貝如下程式碼替換自動生成的程式碼並進行儲存。
/*
Relay
繼電器控制，通過串列埠控制繼電器開關LED燈
*/
int incomedate = 0;
int relayPin = 13; //繼電器引腳
void setup() {
pinMode(relayPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600); //設定串列埠波特率9600
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0)//串列埠接收到資料
{
incomedate = Serial.read();//獲取串列埠接收到的資料
if (incomedate == 'H')
{
digitalWrite(relayPin, HIGH);
Serial.println("LED OPEN!");
} else if (incomedate == 'L')
{
digitalWrite(relayPin, LOW);
Serial.println("LED CLOSE!");
}
}
}
3. 連線開發板，設定好對應埠號和開發板型別，進行程式下載。
程式下載
4. 開啟串列埠監視器，調整波特率為9600，輸入"H"，串列埠返回"LED OPEN!"，繼電器控制LED燈點亮；輸入"L"，串列埠返回"LED CLOSE!"，繼電器控制LED燈熄滅。
實驗現象
將實驗中的5V控制LED燈換成220V控制白熾燈道理也是一樣的，繼電器使得我們能夠控制各種高壓外設。