秉火【四路继电器】模块-用户手册
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第1章四路继电器模块用户手册
作者秉火
文档名称秉火—四路继电器模块用户手册
版本V1
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1.1 模块简介
该模块是由秉火科技推出的一款高性能的四路带隔离继电器模组,驱动电压为直流5V,需由外部电源独立供电,输入信号为高电平有效,且都经过光耦隔离,更加安全并具有很强的抗干扰能力,能适应恶劣的工作环境,适合控制功率在2000W以下的交流用电设备,比如电灯、风扇、电视等电器。
模块具体实物见图 1-1,规格参数见表格 1-1。
图 1-1继电器模块实物图
表格 1-1继电器模块规格参数
参数说明
额定工作电压直流:5V
额定工作电流1A
继电器触点类型一常开一常闭(单刀双掷)
继电器触点电流最大10A
最大10ms
继电器触点动作时
间
继电器触点释放时最大5ms
间
最大开关频率30次/分钟(带负载)
继电器机械寿命10万次
继电器驱动方式光耦隔离,高电平驱动
工作温度0℃ ~ 80℃
结构尺寸72(mm)*79(mm)*18(mm)
应用领域智能家居
1.2 模块工作原理
继电器就相当于一个单刀的双掷开关,这个开关的公共触点就是继电器的公共端,当继电器输入信号无效的时候,单刀双掷开关的公共端则打到常闭端,当继电器输入信号有效的时候,单刀双掷开关的公共端则打到常开端。
当用继电器实现弱电控制强电的时候,典型的用法是通过继电器来控制外部强电设备的火线的通断,即把火线的输入端接到继电器的公共端,输出端接到继电器的常开端,然后接到强电设备上,比如一个灯泡。
当继电器输入信号(由单片机的IO口输出高低电平来控制,即弱电)有效时,则公共端与常开端连接,即火线通,当继电器输入信号无效时,则公共端与常闭端连接,即火线断,这样就实现了由单片机的弱电来控制外部设备强电的通断,具体原理示意图见图 1-2,图中的220V的灯泡的零线全部接在一起,火线的输入口接到继电器的公共端,火线的输出口由继电器的常开端接到灯泡的火线端,由继电器来控制火线的通和断。
图 1-2继电器模块工作示意图
1.3 继电器模块接口说明
继电器模块接口说明具体见图 1-3,①为电源接口,可以通过DC-005接口或者接线柱端子输入电源,必须是直流5V,每一路继电器工作需要250MA的电流,如果四路继电器同时工作的话,则需要1A的电流;②是继电器的输入信号接口,直接接单片机的IO即可,高电平有效;③为继电器的输出口,常闭口悬空(即不接),公共端接外部设备的火线输入口,常开接火线的输出口,④为继电器的通断指示灯,当继电器通时(即继电器的公共端和常开端连接),LED指示灯亮。
有关①、②、③接口的更加具体的说明请看表格 1-2、表格 1-3、表格 1-4。
图 1-3继电器模块接口说明
表格 1-2继电器模块供电说明
引脚名称引脚定义功能说明
GND 电源0V 电源适配器输入0V
5V 电源5V 电源适配器输入5V,四路继电器同时工作的话,
电流需要1A
表格 1-3 继电器模块控制信号说明
引脚名称引脚定义功能说明
IN1 输入控制信号1 模组设定为输入高电平有效,每个控制信号对应IN2 输入控制信号2
控制一个继电器的开关。
IN3 输入控制信号3
IN4 输入控制信号4
COM 输入控制公共端公共端接输入控制信号的地
表格 1-4继电器模块输出端说明
引脚名称引脚定义功能说明
常闭继电器常闭端一般悬空
公共继电器公共端一般串联在用电器的火线上,公共端为火线输
入,常开端为输出
常开继电器常开端
单片机与继电器模块连接时,一般采用共阴的连接方式,具体见图 1-4。
当输入信号高于5V时,可根据需要外接限流电阻。
限流电阻R值选取具体见表格 1-5。
图 1-4 继电器模块与控制器共阴方式接线图
表格 1-5限流电阻R的选取
控制信号电平(V) +5V +12V +24V
限流电阻R(Ω) R=0 R=1K(1/4W) R=2K(1/4W)
1.4 简单的硬件测试
在拿到继电器模块之后,可以有一种简单的方法来测试下硬件是否好坏,具体为:
1、给继电器模块供电,供电电压为5V,电流至少200MA以上。
2、继电器信号输入端口的COM接单片机的GND,用一根杜邦线连接单片机开发板的
3.3V,然后把杜邦线的另外一端分别接继电器输入端口的IN1/2/3/4,如果继电器正常
工作的话,则对应的指示灯会亮且会听到继电器通断的声音。
1.5 继电器模块与开发板接线说明
现继电器模块与秉火的STM32开发板一起配套,演示下单片机如何通过IO口输出高低电平来控制继电器模块的通和断,如果继电器模块的输出口接了强电设备,则实现了单片机的弱电控制强电的目的。
继电器模块与开发板具体的连接方式见表格 1-6。
提醒:控制继电器用普通的GPIO就可以,对IO口没有特别要求。
表格 1-6继电器模块与开发板接线说明
模块引脚F103-指南者F103-霸道F407-霸天虎F429-挑战者IN1 PB12 PB12 PB12 PB12
IN2 PB13 PB13 PB13 PB13
IN3 PB14 PB14 PB14 PB14
IN4 PB15 PB15 PB15 PB15
COM GND GND GND GND 继电器模块的输出端我们接四个220V的灯泡,通过继电器的通断(继电器的通断由单片机的IO口控制)来控制灯泡的火线的通和断,从而控制灯泡的亮和灭,具体的实物连接图见图 1-5(这里的实物连接图仅以指南者为例,其它几个开发板同理),原理示意图见图 1-6。
注意:如果手头上找不到220V的用电设备也没关系,可以通过继电器通断的声音和对应指示灯的亮灭来验证程序的测试结果。
图 1-5继电器模块连接四个220V的灯泡实物图(灯泡的火线为棕色,零线为蓝色)
图 1-6继电器模块连接四个220V的灯泡原理示意图
1.6 下载程序测试
1.准备测试环境
硬件平台根据前面的硬件连接好,然后在我们配套的资料里面找到相应的例程,不同的开发板对应不同的例程,然后把程序编译好下载到对应的开发板,复位让程序运行即可。
如果配套的不是我们的开发板,则可根据我们提供的例程修改或者参考《1.4小节的简单硬件测试》来检测继电器模块的好与坏。
2.正常运行的实验现象
我们提供的例程,是让4个继电器以1s的频率通和断,在实验现象上表现为继电器对应的LED指示灯会相应的亮和灭,同时也能够听到继电器通和断的声音。
如果接了220V 的灯泡的话,灯泡的亮灭的效果与继电器对应的指示灯的效果一样。
更加具体的实验现象可参考配套资料里面的视频—《继电器演示视频.mp4》
如果没有出现应有的实验现象,看下接线和供电是否正常,单个继电器正常工作需要200MA以上的电流,最好用独立的适配器供电。
1.7 注意事项及常见问题
1.7.1 被控制设备接线
由于被控制设备为交流电,属于强电。
接线前必须断开电源再操作,接线后要检查是否短路。
1.7.2 强电和弱电分开布线
被控制设备属于强电设备,开发板属于弱电设备,布线时应该分开,不要交叉在一起,避免干扰。
1.7.3 常见问题及处理方法
常见问题解决办法
继电器不工作5V电源是否接上
输出控制无效高电平有效,确保控制信号是高电平
被控制设备一直工作接线是否接到继电器的常闭端
1.8 产品更新及售后支持
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