概述

家庭自動化是業余愛好者和電子愛好者喜愛的DIY項目之一。此類家庭自動化項目的一部分是控制電燈，如燈泡或吊扇。

使用Raspberry Pi（或任何其他平臺）的家庭自動化的主要概念Arduino）使用Raspberry Pi控制不同的電氣負載。為此，您需要了解如何使用Raspberry Pi控制繼電器，因為繼電器是控制電氣負載的主要組成部分。

如果你有一點點在電子方面的經驗，您可能已經知道繼電器的重要性。如果您是電子學的初學者，那么我將解釋繼電器是什么，以及如何使用Raspberry Pi或Arduino的繼電器模塊。

類似項目：如何在ARDUINO上使用5V繼電器？

關于繼電器和繼電器模塊的簡要說明

什么是繼電器？

通俗地說，繼電器是一個開關。從技術上講，繼電器是一種電磁開關，其中繼電器輸入端的小控制信號（通常來自微控制器）將控制高壓電源（通常為交流電源）。

由于這是一個基于Raspberry Pi的項目，讓我們談談Raspberry Pi。 Raspberry Pi計算機雖然是一個功能強大的設備，但它可以在3.3V邏輯上運行。

如果你想要這臺功能強大的計算機來控制你的電力負載，就像沿你的LED燈帶一樣運行花園或廚房，您不能直接連接它們，因為電源負載在交流電源上工作，Raspberry Pi工作在3.3V DC（技術上）。

接下來是繼電器。一種簡單的機電設備，由線圈和少量電觸點組成。當線圈通電時，它充當電磁鐵并閉合開關。如果線圈斷電，線圈失去其磁性并釋放開關。

因此，通過控制線圈，您可以控制一個開關，這反過來將控制電力負荷。您可以在Raspberry Pi的幫助下控制繼電器的線圈（雖然不是直接的，但需要額外的電路），因為您只需要一個小電流來為線圈供電。

下圖顯示了典型的5V繼電器。它有5個引腳，即：NO（常開），NC（常閉），COMM（公共）和兩個線圈端子。

繼電器模塊

即使繼電器線圈需要一個小電流才能通電，直接從Raspberry Pi驅動它（用于重要的是，任何像8051或Arduino這樣的微控制器都不是一個好主意。

一種簡單的方法是通過晶體管驅動繼電器線圈。下圖顯示了與繼電器相關的連接。

上面顯示的電路將以最小的電流驅動繼電器元件數量（晶體管，限流電阻，繼電器和二極管）。

如果你有所有這些元件，那么你可以自己構建電路。但如果您認為這可能是一項繁瑣的工作，我們還有另一種選擇：繼電器模塊。

繼電器模塊是一個簡單的電路板，由繼電器本身和驅動繼電器所需的所有必要組件以及連接負載所需的連接器組成。

我在這個項目中使用了雙通道繼電器模塊。它基本上是兩個繼電器，所有電路都在一塊電路板上。

我建議您接一個繼電器像這樣的模塊，因為您可能在未來的項目中處理AC Supply并使用螺釘端子連接將使您的工作變得輕松。

如何使用中繼控制繼電器Raspberry Pi？

到目前為止，我們已經看到了繼電器，繼電器的必要性，繼電器如何工作以及繼電器模塊。現在有了一個有趣的部分，即如何使用Raspberry Pi控制繼電器？

如果您理解繼電器的概念，那么您可能需要做的就是控制繼電器的線圈，即如果Raspberry Pi要求負載接通，則通過激勵線圈激活繼電器（從Raspberry Pi發送HIGH信號）。

同樣，如果Raspberry Pi想要關閉負載，則通過發送LOW信號使線圈斷電。

電路圖

下圖顯示了如何使用Raspberry Pi控制中繼項目的連接。

所需組件

Raspberry Pi 3 Model B

2通道繼電器模塊

兩個小型白熾燈泡（用于輸出中的演示）

連接電線

電源

計算機

電路設計

將兩個中繼通道的輸入連接到Raspberry Pi的GPIO16和GPIO18。然后按照電路圖中的說明連接負載。

小心： 為了保持這個項目簡單，我沒有‘將任何交流負載（如CFL燈泡）連接到繼電器模塊。但是，如果要控制電氣負載，在連接到交流電源時要格外小心。如果需要，請咨詢專家。

代碼

Python腳本項目如何使用Raspberry Pi控制繼電器如下所示。

工作

該項目背后的主要概念是了解繼電器的工作和使用，并使用Raspberry Pi控制繼電器。

項目沒有什么特別之處。您需要做的就是控制連接到繼電器模塊的GPIO引腳。如果GPIO引腳變為高電平，相應的負載將變為ON。

要關閉負載，請將GPIO引腳置為低電平。

應用

通過使用Raspberry Pi控制繼電器，您可以控制不同的電氣負載，例如：

燈光

風扇

LED燈條

此外，您可以使用Raspberry Pi實施家庭自動化項目，并具有控制來自互聯網負載的附加功能。