如何使用Raspberry Pi控制继电器？

在此项目中，我们将了解继电器和继电器模块，与Raspberry Pi接触，并查看如何使用Raspberry Pi控制继电器。该项目可能是使用Raspberry Pi实施自己的家庭自动化项目的第一步。

概述

家庭自动化是业余爱好者和电子爱好者喜欢从事的流行DIY项目之一。此类家庭自动化项目的一部分是控制灯泡或吊扇等电气负载。

使用Raspberry Pi（或任何其他平台（如Arduino））的家庭自动化的主要概念是使用Raspberry Pi控制不同的电气负载。为了做到这一点，您需要了解如何使用Raspberry Pi控制继电器，因为继电器是控制电荷的主要组件。

如果您在电子产品方面有一点经验，那么您可能已经知道继电器的重要性。如果您是电子产品的初学者，那么我将解释什么是继电器，以及如何将继电器模块与Raspberry Pi或Arduino一起使用。

类似项目：如何在Arduino上使用5V继电器？

有关继电器和继电器模块的简短说明

什么是继电器？

用外行术语，继电器是一个开关。从技术上讲，继电器是电磁开关，在该传输中，继电器输入处的小型控制信号（通常来自微控制器）将控制高压电源（通常是交流电源）。

由于这是一个基于Raspberry Pi的项目，因此让我们与Raspberry Pi进行交谈。Raspberry Pi计算机虽然是一种功能强大的设备，但可用于3.3V逻辑。

如果您希望这台功能强大的计算机能够控制电气负载，例如沿着花园或厨房运行的LED带，则不能直接在电气负载上使用交流电源，而Raspberry Pi在3.3V DC上工作（技术上）。

接力是来了。一个简单的机电设备，由线圈和很少的电气接触组成。当线圈通电时，它充当电磁体并关闭开关。如果线圈被断电，线圈会失去其磁性并释放开关。

因此，通过控制线圈，您可以控制开关，从而控制电气负载。您可以在Raspberry Pi的帮助下（尽管不是直接，但使用其他电路）来控制继电器的线圈，因为您所需要的只是电流来为线圈供电。

下图显示了典型的5V继电器。它有5个引脚：否（通常打开），NC（通常关闭），通信（常见）和两个线圈端子。

继电器模块

即使继电器线圈需要一个小电流才能使能量充满活力，但直接从Raspberry Pi中驱动它（因此，任何像Microcontroller一样8051或Arduino）不是一个好主意。

一种简单的方法是通过晶体管驱动继电器线圈。下图显示了有关继电器所需的连接。

上面显示的电路将驱动具有最小数量的组件（晶体管，电流限制电阻，继电器和二极管）的继电器。

如果您拥有所有这些组件，则可以自己构建电路。但是，如果您觉得这可能是乏味的工作，那么我们有另一种选择：继电器模块。

继电器模块是一个简单的电路板，由中继本身和驱动继电器所需的所有必要组件组成，以及所需的连接器以连接负载。

我在这个项目中使用了两个通道继电器模块。基本上，两个继电器都带有单个板上的所有电路。

我建议您选择这样的接力模块，因为您可能会在未来的项目中处理AC供应，并且与螺丝码头连接将使您的工作变得容易。

如何使用Raspberry Pi控制继电器？

到目前为止，我们已经看到了有关继电器，继电器的必要性，继电器的工作原理以及继电器模块的必要性。现在是有趣的部分，即如何使用Raspberry Pi控制继电器？

如果您了解继电器的概念，那么可能需要做的就是控制继电器的线圈，即如果Raspberry Pi希望打开负载，然后通过通电线圈激活继电器（从Raspberry Pi发送高信号）。

同样，如果Raspberry Pi想关闭负载，则通过发送低信号来脱离线圈。

电路原理图

下图显示了有关如何使用Raspberry Pi控制继电器的项目的连接。

需要组件

• Raspberry Pi 3型B
• 2通道继电器模块
• 两个小白炽灯泡（用于输出中的演示）
• 连接电线
• 电源
• 计算机

电路设计

将输入连接到Raspberry Pi的GPIO16和GPIO18的两个继电器通道。然后连接载荷，如电路图所示。

警告：为了使该项目保持简单，我没有将任何交流负载（例如CFL灯泡）连接到继电器模块。但是，如果您想控制电气负载，请在连接到交流电源时要非常小心。如果需要，请寻求专家的帮助。

代码

下面给出了该项目的Python脚本如何使用Raspberry Pi控制继电器。

在职的

该项目背后的主要概念是了解继电器的工作和使用，并使用Raspberry Pi控制继电器。

该项目没有什么特别的。您需要做的就是控制连接到继电器模块的GPIO引脚。如果GPIO引脚高高，则将打开相应的负载。

要关闭负载，请使GPIO引脚低。

申请

• 通过控制带有Raspberry Pi的继电器，您可以控制不同的电气负载，例如：
  • 灯
  • 粉丝
  • LED条
• 另外，您可以使用Raspberry Pi实施家庭自动化项目，并具有控制Internet负载的附加功能。