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探索者D1系列教程十三 继电器与水泵
Ski Ski 2018-12-28 15:34:23
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简单

                                                          自动浇花装置

       制作自动浇花装置,学习继电器和水泵的使用方法。

功能实现

       通过检测土壤湿度,利用继电器控制水泵的开和关,实现自动浇水。

器材清单       

        Romeo、USB数据线、土壤湿度传感器、水泵、继电器、外接电源

水泵

       水泵是输送液体或使液体增压的装置。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,从而达到输送液体的目的。如图17-1所示,这是一个带橡胶水管的微型水泵,可用来制造喷泉和瀑布,也可用它为植物浇水,甚至为鱼缸换水。

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       水泵有棕色和蓝色两个接线端,其中棕色为正,蓝色为负。使用时,将水泵浸入水中,橡胶水管一端接水泵出水口,一端放在花盆中,然后按照对应的接线颜色将其与电源的正负极相连便可开始工作。

       使用Romeo可控制水泵的开和关,但Romeo不能直接为水泵提供足够的工作电压,水泵的工作电压是3.5~12V,Romeo能提供的范围是0~5V,如果不用继电器,可能只听到水泵“嗡嗡”的声音,但带不起水泵的转动,因此需考虑借助继电器控制水泵。

继电器

        继电器是一种电子控制器件,利用低电压、弱电流电路的通断,来间接控制高电压、强电流电路通断的装置,其功能相当于一个开关,常应用于自动化的控制电路中。实际上,继电器是用较小电流控制较大电流的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

        如下图所示,这是一个数字继电器模块,一些不能直接与Romeo的数字I/O口进行连接的大电流或高电压的设备,可以考虑通过继电器的方式解决。数字继电器模块除了与Romeo的数字针脚相连接的黑、红、绿三根线以外,它还有绿色的接线柱。

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       绿色接线柱按上下顺序分别为NC(常闭)、NO(常开)、N/A(空脚)和COM(公共端)。其中,常开和常闭可以这样来区分:当电路未通电时,处于断开状态的接口称为“常开”接口;处于接通状态的接口称为“常闭”接口。N/A不接任何针脚,而COM为公共端,可接电源的正极或负极。可使用干电池、蓄电池或电源适配器作为水泵电源。本实验中使用的电源是干电池,如下图所示。

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       下图所示为继电器与电源、水泵的接线图。将COM接口与外接电源的正极相连,水泵的负极与外接电源的负极相连,水泵的正极与继电器模块的NO接口相连,此时,若给继电器一个高电平,则电流从电源正极流出,经过继电器和水泵从电源负极流入,从而使工作电路形成回路,即水泵开始工作。(假如将COM接口与外接电源的负极相连,则水泵的正极就要与外接电源的正极相连,水泵的负极与继电器的NO接口相连,此时,若给继电器一个高电平,工作电路便能形成回路,即水泵开始工作。)

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       假如继电器模块接在Romeo的数字针脚3,则工作电路形成回路的程序如下图所示。

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实现过程

       (一)硬件连接

       准备好器材,将土壤湿度传感器、继电器与Romeo连接,如下图所示。并将水泵按照正确的接线与继电器、外接电源连接起来。

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       (二)编写程序

        若某种花生长的最宜土壤湿度为70%~80%,则可通过编写程序实现“当土壤湿度小于70%时水泵打开”的自动浇花装置。假如将土壤湿度传感器连接到模拟针脚0,继电器连接到数字针脚3,水泵与继电器、外接电源按照上图所示方式连接,则参考程序如下图所示。

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       (三)测试效果

       上传程序,将土壤湿度传感器插入到已准备好的花盆土壤中,通过检测到的土壤湿度值,观察继电器能否自动控制水泵的开和关。

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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