3.4 继电器实验
| 一、实验目的 |
- 掌握LPC2378芯片的编程方法
- 掌握LCD的驱动以及显示方法
| 二、实验材料 |
- 具有串口通讯的电脑一台
- ADS1.2开发环境
- J-Link-ARM仿真器一个
- LPC2378节点板一个
- 继电器传感器模块一个
| 三、实验原理 |
直流电机实验环境由PC机（安装有Windows XP操作系统、ADS1.2集成开发环境和J-Link-ARM-V410i仿真器）、J-Link-ARM仿真器、NXP LPC2378实验节点板、直流电机实验模块和LCD显示实验模块组成，如图3.4.1所示。
图3.4.1 传感器实验环境
(1) 继电器的用途
单片机、嵌入式系统等是一个弱电器件，一般情况下它们大都工作在5V甚至更低，驱动电流在mA级以下。而要把它用于一些大功率场合，比如控制电动机，显然是不行的。所以，就要有一个环节来衔接，这个环节就是所谓的”功率驱动”。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。在这里,继电器驱动含有两个意思：一是对继电器进行驱动，因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件；还有就是继电器去驱动其他负载,，比如继电器可以驱动中间继电器，可以直接驱动接触器。所以，继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。
(2) 继电器的电路组成及部件作用
本次试验使用的继电器是松乐继电器。电磁继电器一般由铁芯、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”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。
松乐RD-5VDC-SL-C继电器其电路图如图3.4.2所示。
图3.4.2松乐SRD-5VDC-SL-C继电器电路图
如下图3.4.2所示，三极管Q2很重要。三极管是电子电路里很重要的一个元件，三极管有两个作用：一个是放大作用；一个是开关作用(严格来讲开关作用是放大作用的极限情况）。为了便于理解，首先把三极管想成一个水龙头。上面的VCC就是水池。继电器是一个水轮机，下面的GND是比水池低的任何一点。三极管就是水龙头，它的把手就是那个带有电阻的引脚。
当J-LINK-ARM的某一个需要控制这个继电器电路的输出引脚就是一只“手”当单片机的这个引脚输出低电平的时候，就像“手”在打开三极管“水龙头”，水就从上往下流。继电器“水轮机”就开始转起来了。反之，如果是输出高电平，“手”就开始关“关水龙头”，继电器“水轮机”因为没有水流下来，就会停止。
这就是三极管的开关作用。简单的理解和记忆就是:三极管是一个开关器件，但它不是用手来控制，而是用电压(电流)来控制的。因此，三极管有些时候也被称做电子开关(与机械开关相区别)。
(3) 继电器的内部组成及各个引脚的电路接法
图3.4.3 继电器内部电路图
图3.4.3 继电器引脚逻辑图
继电器就是线圈控制的开关。开关有2-3个接线端。如图3.4.3所示继电器，当AC之间没有5V，线圈没电，这时，B和E通，B和D不通。
当AC之间有5V后，线圈有电，里面的开关动作，B和E断开，B和D导通。
继电器电压和电流不能超过继电器型号所确定的数值，一般为交流220V，电流不超过3A。直流125V，电流不超过5A。
(4)小功率继电器结构原理图
图3.4.4小功率继电器结构原理图
(5)继电器接线举例
图3.4.5继电器接灯泡实例
| 四、实验内容 |
1．实验器材接线
本实验所使用的继电器模块实物图如图3.2.6所示。
图3.4.4 继电器模块
将继电器模块安装到开发板上（断电安装），然后用AK100或者JLINK仿真器的一端用USB接口与电脑相连，一端的20Pin的JTAG引脚与NXP LPC2378节点板的J2相连，并给NXP LPC2378节点板上电，如图3.4.5所示。
将继电器传感器模块安装到开发板上（断电安装），然后用J-LINK仿真器的一端用USB接口与电脑相连，一端的20Pin的JTAG引脚与NXP LPC2378节点板的J2相连，并给NXP LPC2378节点板上电，如下图所示：
图3.4.5 继电器试验接口电路
2．继电器运行测试
(1) 打开工程.mcp，编辑主程序文件Main.c。