实现家庭自动化，使用树莓派控制电灯

一届流寇

家庭自动化是业余爱好者和电子爱好者喜爱的DIY项目之一。此类家庭自动化项目的一部分是控制电灯，如灯泡或吊扇。 使用Raspberry Pi（或任何其他平台）的家庭自动化的主要概念Arduino）使用Raspberry Pi控制不同的电气负载。为此，您需要了解如何使用Raspberry Pi控制继电器，因为继电器是控制电气负载的主要组成部分。 如果你有一点点在电子方面的经验，您可能已经知道继电器的重要性。如果您是电子学的初学者，那么我将解释继电器是什么，以及如何使用Raspberry Pi或Arduino的继电器模块。 类似项目：如何在ARDUINO上使用5V继电器？ 关于继电器和继电器模块的简要说明 什么是继电器？ 通俗地说，继电器是一个开关。从技术上讲，继电器是一种电磁开关，其中继电器输入端的小控制信号（通常来自微控制器）将控制高压电源（通常为交流电源）。 由于这是一个基于Raspberry Pi的项目，让我们谈谈Raspberry Pi。 Raspberry Pi计算机虽然是一个功能强大的设备，但它可以在3.3V逻辑上运行。 如果你想要这台功能强大的计算机来控制你的电力负载，就像沿你的LED灯带一样运行花园或厨房，您不能直接连接它们，因为电源负载在交流电源上工作，Raspberry Pi工作在3.3V DC（技术上）。 接下来是继电器。一种简单的机电设备，由线圈和少量电触点组成。当线圈通电时，它充当电磁铁并闭合开关。如果线圈断电，线圈失去其磁性并释放开关。 因此，通过控制线圈，您可以控制一个开关，这反过来将控制电力负荷。您可以在Raspberry Pi的帮助下控制继电器的线圈（虽然不是直接的，但需要额外的电路），因为您只需要一个小电流来为线圈供电。 下图显示了典型的5V继电器。它有5个引脚，即：NO（常开），NC（常闭），COMM（公共）和两个线圈端子。 继电器模块 即使继电器线圈需要一个小电流才能通电，直接从Raspberry Pi驱动它（用于重要的是，任何像8051或Arduino这样的微控制器都不是一个好主意。 一种简单的方法是通过晶体管驱动继电器线圈。下图显示了与继电器相关的连接。 上面显示的电路将以最小的电流驱动继电器元件数量（晶体管，限流电阻，继电器和二极管）。 如果你有所有这些元件，那么你可以自己构建电路。但如果您认为这可能是一项繁琐的工作，我们还有另一种选择：继电器模块。 继电器模块是一个简单的电路板，由继电器本身和驱动继电器所需的所有必要组件以及连接负载所需的连接器组成。 我在这个项目中使用了双通道继电器模块。它基本上是两个继电器，所有电路都在一块电路板上。 我建议您接一个继电器像这样的模块，因为您可能在未来的项目中处理AC Supply并使用螺钉端子连接将使您的工作变得轻松。 如何使用中继控制继电器Raspberry Pi？ 到目前为止，我们已经看到了继电器，继电器的必要性，继电器如何工作以及继电器模块。现在有了一个有趣的部分，即如何使用Raspberry Pi控制继电器？ 如果您理解继电器的概念，那么您可能需要做的就是控制继电器的线圈，即如果Raspberry Pi要求负载接通，则通过激励线圈激活继电器（从Raspberry Pi发送HIGH信号）。 同样，如果Raspberry Pi想要关闭负载，则通过发送LOW信号使线圈断电。 电路图 下图显示了如何使用Raspberry Pi控制中继项目的连接。 所需组件 Raspberry Pi 3 Model B 2通道继电器模块 两个小型白炽灯泡（用于输出中的演示） 连接电线 电源 计算机 电路设计 将两个中继通道的输入连接到Raspberry Pi的GPIO16和GPIO18。然后按照电路图中的说明连接负载。 小心： 为了保持这个项目简单，我没有‘将任何交流负载（如CFL灯泡）连接到继电器模块。但是，如果要控制电气负载，在连接到交流电源时要格外小心。如果需要，请咨询专家。 代码 Python脚本项目如何使用Raspberry Pi控制继电器如下所示。 工作 该项目背后的主要概念是了解继电器的工作和使用，并使用Raspberry Pi控制继电器。 项目没有什么特别之处。您需要做的就是控制连接到继电器模块的GPIO引脚。如果GPIO引脚变为高电平，相应的负载将变为ON。 要关闭负载，请将GPIO引脚置为低电平。 应用 通过使用Raspberry Pi控制继电器，您可以控制不同的电气负载，例如： 灯光 风扇 LED灯条 此外，您可以使用Raspberry Pi实施家庭自动化项目，并具有控制来自互联网负载的附加功能。