继电器控制发光二极管

在这个项目中，我们将演示如何使用继电器来控制电路。继电器是一种电动开关，通常用于控制大功率电路。尽管chipKIT™Starter Kit中的继电器被设计为处理高功率负载，但我们将使用它来将电源传送到两个led中的一个。

• 知道如何设置一个按钮。
• 了解二极管的基本工作原理。
• 了解如何使用晶体管作为开关。
• 对充放电电感或电容器有基本的了解。

• 1继电器(领域)
• 1 N-FET晶体管:ZVN2110A
• 1二极管
• 1”按钮
• 2发光二极管
• 3220 Ω电阻(红色，红色，棕色)

最基本的继电器由一个电磁线圈和两块金属板组成。当你给线圈通电时，产生的磁力将两块板连接起来，完成了连接板的电路。典型地，板被连接到一个电路，比线圈电路的电压或安培高得多。这意味着任何低功率的设备，如chipKIT板，可以安全地控制大电压或安培在没有任何危险。

在处理继电器时，有四种常见类型可用。它们的名字由描述它们如何工作的首字母缩略词组成。为了确定您正在处理的是哪种中继，您需要理解缩略语所代表的术语。例如，SPST站或单极单掷。要从名称中理解的两个关键术语是“极”和“扔．”

throw这个术语源于继电器和常规开关之间的相似性。“throw a switch”的意思是打开或关闭开关。类似地，当抛出一个继电器时，就意味着改变了内部连接器的位置。

术语极是指由继电器线圈控制的机械连接器。看看下面图1所示的继电器原理图，很容易看出连接器如何像铰链上的一个极。

这是最简单的一种继电器。不是开就是关。

这种类型的继电器提供在零件套件中。它有一个杆，可以扔到两个端子中的一个。

在图2中，该极点默认连接到端子C上。这意味着当继电器断开时，端子A和C将被连接。由于这种关系，端子C被称为常闭(数控)端子，而B端子称为常开(NO)端子。

这种类型的继电器有两个分开的极点。当激活时，两个极点同时连接到各自的端子。

DPDT继电器和DPST继电器一样有两个极点。这个继电器的极点可以被抛出到两个终端之一，就像在SPDT继电器。

在这个项目中，我们将演示如何使用继电器来控制一个简单的电路。我们将使用的继电器是SPDT继电器。它可以处理最大开关电压30V DC或250V AC，在最大5安培。虽然部件套件中的继电器设计用于处理高功率负载，但我们将使用它将电力输送到两个led中的一个。为了切换继电器的路径，它的线圈必须在5V DC时以最小10mA供电，在12V DC时以最大37.5 mA供电。不幸的是，该芯片套件没有任何可以随时打开或关闭的5V或12V引脚。为了解决这个问题，我们将使用chipKIT的数字引脚来控制一个N-FET晶体管。

如果你不熟悉场效应晶体管的工作原理，请按右边的红色标签。晶体管将作为一个电气控制的电源开关连接到芯片套件的5V电源。FET晶体管通常以这种方式作为低电流开关。晶体管通常不能通过大量的电流(ZVN2110A N-FET为这个项目只能通过320 mA)。这就是为什么继电器被用作电子控制开关的主要原因，因为它们可以毫无困难地通过大电流。

为了控制chipKIT激活或关闭晶体管，我们将连接一个按钮作为切换输入。电路及其标记的装配步骤如下图5所示。图6说明了电路的原理图。

1. 把接力棒放在面包板最左边的边缘，然后跨过山谷。确保继电器引脚与孔对齐，如图5所示。
2. 将接地引脚连接到面包板的蓝色接地轨上。
3. 将3.3V电源连接到两个红色电源轨上。
4. 连接顶部的3.3V轨到继电器的开关端子。
5. 一个地方领导所以它的阳极连接到继电器的NO端子。
6. 连接一个220Ω限流电阻从地到领导阴极。
7. 另外一个地方领导(最好与上一个不同的颜色)，所以它的阳极被连接到继电器的数控端子及其阴极连接到限流电阻。
8. 放置一个规则的二极管横跨线圈终端，所以阴极(条纹侧)是向上的。注意，在这种情况下，这个二极管被称为“反激”二极管。二极管用来消除继电器线圈产生的感应回激。如果你不熟悉感应式反激，请按照右边的红色标签。
9. 连接5V源到二极管的阴极。
10. 接下来，放置一个N-FET晶体管，使其最左边的腿连接到继电器的线圈。确保晶体管的方向如所示，否则晶体管将不能正常工作。同时，要仔细检查你使用的是N-FET而不是P-FET。N-FET被标记为“ZVN”，而P-FET被标记为“ZVP”。
11. 将晶体管的最右边的腿连接到地。
12. 连接晶体管的中心腿220 Ω电阻，并将电阻连接到数字引脚28。
13. 按图5所示的方向放置按钮。
14. 连接按钮左侧的3.3V轨道。
15. 放置一个电阻器，连接按钮的右侧到地。
16. 最后，从数字引脚27连接到按钮电阻的电线。

电路建成后我们就可以开始绘制控制电路的草图了。完整草图的代码将非常简单，如下所示。

int relayControlPin = 28, btn1 = 27;void setup() {pinMode(relayControlPin, OUTPUT);pinMode (btn1、输入);} /*定义变量跟踪继电器的状态:0是默认状态(继电器的线圈没有电源应用)1是主动状态(继电器的线圈应用电源)*/ boolean relayState = 0;void loop() {if(digitalRead(btn1))//如果按钮1被按下{while(digitalRead(btn1)){}//等待按钮1被释放relayState = !relayState;//反转/切换继电器状态}digitalWrite(relayControlPin, relayState);｝

在循环函数中，我们首先查找要发生的按钮按下。如果按下按钮，则使用while循环来等待按钮释放。一旦按钮被释放，布尔变量relayState将被切换(反向)。变量relayState被用来直接修改分配给relayControlPin(引脚28)的值。当relayState为0时，芯片套件将其作为LOW插入，并将引脚28设为LOW。当relayState为1时，芯片套件将其设为HIGH，并将引脚28设为HIGH。最后，relayControlPin被用来间接控制继电器与N-FET晶体管，如前所述。

一旦你上传完草图，绿色领导(如图5所示)默认为开启状态。这是因为它与继电器相连数控终端。一按下按钮，晶体管就应该给继电器的线圈供电。现在线圈有了产生磁场的能量，它将推动继电器的极点到NO端子，并产生一个可听到的咔哒声。在这种状态下，黄色领导(如图5所示)应打开。再次按下按钮应该会使过程发生逆转，并产生另一次可听到的咔哒声。

既然你已经完成了这个项目，你应该:

• 用an替换反激二极管领导．寻找感应反激所产生的短暂闪光。