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前言

学习树莓派的时候经常要查找前辈们留下的资料


但我发现，有一些博客，写的真的不敢恭维。

无注释源码一贴，电路图一贴，什么解释都没有，就发出来了。

这是写给谁看的？恐怕自己过几个月回头看自己都不知道那是什么意思。这样的学习有啥意义呢？


有的人可能觉得我是想抄作业，的确！嵌入式学习需要了解各个元件的工作原理，我的资料单有电路图远远不够啊……即便有源码，也需要自己去弄明白每个函数的作用，不然这样的学习依旧没有意义????


关注本专栏，和我一起学习树莓派开发板30+经典实验！

C语言代码，0基础剖析！

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_嵌入式硬件


1.实验器材

  • 树莓派开发板
  • 40p软排线+T型转接板+面包板
  • 继电器模块+十字螺丝刀
  • 双色LED模块（实验1使用过）
  • 跳线一堆

2.实验原理

2.1继电器模块

继电器模块是一种电控制期间，当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控制量发生预定阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系，通常运用于自动化的控制电路中。它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，在电路中起到自动调节、安全保护、转换电路等作用。

说人话就是，继电器是一个电动开关，通过接收外部源的电信号来打开和关闭电路。

例如：按下电视机遥控器的开启按钮，它向电视节内部的“继电器”发出电信号，从而打开电视机的主电源开关。不过电视机内部还有另外的信号接收器，继电器本身不一定能接收红外信号（个人理解）

2.2继电器工作

  • 当继电器供电时，电流开始经过控制线圈
  • 电磁体开始通电，将上部衔铁吸附到线圈上，带动触点向右移动，从而与常开触点链接
  • 带负载的电路通电
  • 继电器断开供电，弹簧会将触头复位，电路断开

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_git_02

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_c语言_03

3.电路图和接线图

3.1电路图

继电器模块的电路图如下

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_嵌入式硬件_04

模块实物图如下

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_电路图_05


引用另外一篇博客对各个接口的介绍

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_c语言_06


3.2接线图

继电器的主控制型号源接在GPIO17，和端口0对应（后面代码会用到）

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_树莓派_07

树莓派

T型转接板

继电器模块

GPIO 0

GPIO 17

IN

5V

5V

DC+

GND

GND

DC-

5V

5V

COM

双色LED

T型转接板

继电器

中间（R）

*

NC

GND

GND

*

S(G)

*

NO

由于双色LED模块的G接口(Green)接到了继电器的常闭端口​​RC​​（即继电器未接通时默认接上的端口）

所以在接线完毕后，LED模块会亮绿灯

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_c语言_08

这里需要注意的是，在对继电器接线的时候，需要用螺丝锁住各条线位，不然它们是接不稳的

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_树莓派_09

4.代码示例

这里给出C语言的代码

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

#define makerobo_RelayPin 0 //设置继电器GPIO管脚，0对应G17

int main()
{
    //初始化连接失败时，将消息打印到屏幕 
    if(wiringPiSetup() == -1){ 
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1; 
    }   
    //将继电器管脚设置为输出模式
    pinMode(makerobo_RelayPin, OUTPUT);
    
    int k=2;
    while(k--)
    {
            digitalWrite(makerobo_RelayPin, HIGH); // 打开继电器
            delay(1000);                           // 延时1s      
            digitalWrite(makerobo_RelayPin, LOW);  // 关闭继电器         
            delay(1000);                           // 延时1s
    }
    return 0;
}

4.1部分函数解释

4.1.1pinMode

该函数的作用是设置针脚当前的模式

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_git_10

4.1.2digitalWrite

可以看到，这里提到了在使用该函数之前，需要用​​pinMode​​​函数将针脚设置为​​OUTPUT​​模式

  • 0 代表low值
  • 非0都代表high

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_git_11

4.2Geany编译器运行代码

老样子，三板斧

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_git_12


在Geany里面用生成命令引用wiringPi库（后续的博客不再说明）

在Geany的build(生成)-->set build commands(设置生成命令）中输入以下指令
gcc -Wall -c "%f" -lwiringPi


最终运行的效果如下，当​​digitalWrite​​写入high时，继电器接通，红灯电路亮起

写入low时继电器关闭，恢复原本绿灯常亮状态

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_电路图_13

使用​​ctrl+c​​关闭程序运行面板，停止程序运行

4.3Linux-gcc编译器

在linux控制台里面，用cd打开你的文件夹后，输入如下编译指令

gcc -Wall 04relay.c -o TEST -lwiringPi

如果编译没有报错，那就是成功编译了，ls会发现多出了TEST可执行文件，使用​​./TEST​​执行它

执行结束后，会显示下一行的待定输入

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_嵌入式硬件_14

为了避免linux-gcc中程序运行后无法终止，请不要使用​​while(1)​​死循环！

使用结束后请先断开5V跳线后，再断开其他跳线

结语

本实验只是简单演示了继电器的使用，再后续更复杂的实验中，我们可以使用它控制更复杂的模块

【树莓派C语言开发】实验04：继电器模块_电路图_15