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

继电器

继电器电路图

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。

继电器工作原理

  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。

继电器连接图

继电器实物连接图

  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。