继电器是一种电子控制器件，是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，通常应用于自动控制电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 本篇介绍继电器的使用，通过串口发送命令来控制继电器动作。
1. 继电器介绍
- 继电器原理
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
继电器原理
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继电器封装
不同的继电器根据其控制电压、触点耐压等不同，其外形和封装也各不相同。
不同继电器本次实验使用的继电器为6脚5V继电器，其外形如上图右侧，其封装引脚如下图所示：
封装引脚其中2脚和5脚为线圈端，1脚和6脚为触点的COM公共端，3脚为常开端，4脚为常闭端。想要控制继电器只需要在线圈端加5V电压即可使常开端闭合。
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继电器控制
一般继电器都有专用的控制电路，最常用的一种是使用PNP型三极管做为控制开关，通过控制三极管基极来导通三极管使得线圈形成回路。另一种是使用光耦进行控制，通过控制光耦来控制线圈工作。在控制高压设备时，通常继电器的触点还需要添加RC消火花电路。
2. 实验材料
- Uno R3开发板
- 配套USB数据线
- 面包板及配套连接线
- 5V继电器
- 220Ω限流电阻
- LED发光二极管
3. 实验步骤
1. 根据原理图搭建电路。
继电器的2脚和5脚分别连接开发板13引脚和GND。继电器公共端1脚(或6脚)连接5V，继电器常开端3脚连接限流电阻，电阻另一端连接LED灯正极，其负极连接GND。
实验原理图如下图所示：
实验原理图
实物连接图如下图所示：
实物连接图
2. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。
/*
Relay
继电器控制，通过串口控制继电器开关LED灯
*/
int incomedate = 0;
int relayPin = 13; //继电器引脚
void setup() {
pinMode(relayPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600); //设置串口波特率9600
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0)//串口接收到数据
{
incomedate = Serial.read();//获取串口接收到的数据
if (incomedate == 'H')
{
digitalWrite(relayPin, HIGH);
Serial.println("LED OPEN!");
} else if (incomedate == 'L')
{
digitalWrite(relayPin, LOW);
Serial.println("LED CLOSE!");
}
}
}
3. 连接开发板，设置好对应端口号和开发板类型，进行程序下载。
程序下载
4. 打开串口监视器，调整波特率为9600，输入"H"，串口返回"LED OPEN!"，继电器控制LED灯点亮；输入"L"，串口返回"LED CLOSE!"，继电器控制LED灯熄灭。
实验现象
将实验中的5V控制LED灯换成220V控制白炽灯道理也是一样的，继电器使得我们能够控制各种高压外设。
