项目四 智能风扇 - 任务一

《传感器应用》主讲教师：XXX

项目四智能风扇PART04※继电器选型与检测※继电器控制风扇04※温度传感器选型与检测※实现智能风扇认识继电器的工作原理和检测方法01了解获取NTC热敏电阻温度传感器数值的方法03认识温度传感器的工作原理和检测方法02掌握Python语言中while语句的使用04学习目标objective掌握Python通过继电器控制负载的方法05TASKONE任务一继电器选型与检测4任务要求储备知识任务实施任务目标231在掌握声音传感器的原理后，连接好电路板，通过Python程序设置阀值进行检测，能够在控制台打印输出当前的声音值和检测到的次数。任务要求4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKONE任务一继电器选型与检测01.了解继电器的工作原理和类型02.了解电磁继电器的检测方法任务目标03.掌握电磁继电器的接线方法04.掌握Python程序通过继电器开关双色灯4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKONE任务一继电器选型与检测01.继电器的定义02.继电器的基本工作原理03.继电器的种类储备知识04.继电器的选用05.继电器的测试随着生活的不断进步，家用电器(如自动洗衣机、电炉加温等等)越来越多，为了防止电流过大而损伤电器，就在电器上面安装了一些继电器。继电器一种电子控制器件，其本质上就是一种“自动开关”。继电器的是如何工作的?0102继电器的作用有哪些?01.继电器的定义1.1.基本概念继电器(英文名称：relay)一种电控制器件，当输入量(电、磁、声、光、热等激励量)的变化达到规定数值时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应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”。自动调节安全保护转换电路在电路中的作用——美国物理学家约瑟夫·亨利19世纪30年代研究电路控制时利用电磁感应现象发明了继电器。最早的继电器是电磁继电器，它利用电磁铁在通电和断电下磁力产生和消失的现象，来控制高电压高电流的另一电路的开合，它的出现使得电路的远程控制和保护等工作得以顺利进行。继电器是人类科技史上的一项伟大发明创造。是电气工程的基础是电子技术、微电子技术的重要基础1.2.继电器的主要作用放大0102例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。综合信号例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。扩大控制范围04例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电03自动、遥控、监测例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。02.继电器的基本工作原理根据上面的图例，我们不难看出——当A、B端未通电时衔铁处于正常位置这个时候C、D触点导通。当A、B通电工作时电流流过电磁铁线圈并产生磁场，该磁场把衔铁拉向铁芯，使触点D、E闭合。电器1正常工作电器2不工作（注意：此处C点对应的接触器就是NC，及NormalClose常闭端）（注意：此处E点对应的接触器就是NO，及NormalOpen常开端）电器2正常工作只要线圈有电，则该状态一直保持，当线圈断电时，衔铁由于复位弹簧的作用而回复其初识位置（注意：D点对应的接触器就是COM公共端）。磁保持继电器交流电磁继电器极化继电器舌簧继电器直流电磁继电器电磁继电器，是最为常见的继电器。它是一种在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。03.继电器的种类固态继电器（SSR）也就是输入、输出功能由电子元件完成而没有机械运动部件的一种继电器。两个接线端为输入端四端器件两个接线端为输出端中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。热敏干簧继电器热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏继电器。恒磁环导热安装片其他一些附件感温磁环塑料衬底干簧管温度继电器声继电器时间继电器风速继电器光继电器除此以外还有很多其他类型的继电器，如——可以满足各种不同工况下的使用。在实际电路中选择所需要的继电器时，了解必要以下3个条件被控电路需要几组、什么形式的点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。之后再查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。控制电路的电源电压，能提供的最大电流被控制电路中的电压和电流04.继电器的选用5.1.测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0，(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。5.2.测线圈电阻可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。05.继电器的测试5.3.测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。5.4.测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的10～50％，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。思考练习独立上网查找中间继电器的作用，并加以说明使用场景？4任务要求储备知识任务实施任务目标231TASKONE任务一继电器选型与检测06.控制继电器开关双色灯任务实施任务所需软件如下所示：环境准备任务所需硬件如下所示：VNC-ViewerTF卡读卡器TF卡树莓派4B电源线三色灯模块继电器模块06.控制继电器开关双色灯6.1.根据引脚说明和连线图连接设备各设备对应接口如以下表说明：树莓派T型转接板继电器模块GPIO0GPIO17INGNDGNDDC-5V5V0DC+5V5VCOM双色LED模块T型转接板继电器模块中间（R）*NCGND-GND*S(G)*NO图：连线图6.2.Python程序实现检测传感器步骤1：打开mu开发环境，新建Python文件（1）开启树莓派电源->打开“VNC-Viewer”软件连接树莓派->输入IP地址->用户名密码。（2）连接成功后，在点击左上方【树莓派】图标->选择【编程】->点击打开【mu】软件，如图所示：图：打开PythonIDE（3）打开“mu”软件，软件界面后如图所示：图：mu软件界面（4）单击“mu”软件界面上的按钮，新建一个名为“relay.py”的Python文件，保存在“/home/pi/mu_code”目录下。步骤2：编写和验证代码importRPi.GPIOas

GPIOimport

timeGPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(17,GPIO.OUT)GPIO.output(17,GPIO.LOW)while

True:

GPIO.output(17,GPIO.LOW)

time.sleep(0.5)

GPIO.output(17,GPIO.HIGH)

time.sleep(0.5)（4）单击“mu”软件界面上的按钮，执行代码，烧写到树莓派板上，观察Python控制台的输出信息，例如图所示。代码详解现在，你会听到嘀嗒声，那是常闭端口打开，常开端口闭合的声音。（1）表示本任务使用GPIO的BCM模式，即T型板转接板上的引脚编码。GPIO.setmode(GPIO.BCM)（2）表示设置编号为17的引脚为GPIO的输出引脚，根据前面接线说明，此处即控制继电器的信号端口。GPIO.setup(17，GPIO.OUT)（3）为无限循环，为T型板上编号为17的引脚输出低电平信号，为编号为11的引脚输出高电平信号，通过