一篇文章教会你继电器模块原理及使用，附STM32代码示例

目录

一、继电器介绍：

二、继电器使用说明：

（1）继电器的工作原理：

（2）继电器的接线端子：

（3）继电器控制：

（4）继电器原理图：

三、代码示例：

（1）继电器控制代码：

（2）按键控制代码：

（3）main函数：

（4）接线图：

四、代码下载：

一、继电器介绍：

        继电器模块是一种利用电磁原理控制电路通断的电子器件。它通过低压信号控制高压电路，实现自动调节、隔离和安全保护。直流继电器模块的五个引脚中，两个用于控制线圈，其余三个分别连接常开端、常闭端和公共端，以实现电路的自动切换。简而言之，继电器模块就是一个可以用低压信号控制高压电路的自动开关。

二、继电器使用说明：

（1）继电器的工作原理：

当低压电源（控制电路）导通时，电磁铁产生磁力，吸引衔铁，使得触点闭合，从而使得高压电源（工作电路）形成回路并导通。

当低压电源断开时，电磁铁失去磁力，弹簧将衔铁拉回原位，触点断开，高压电源的回路被切断，工作电路断开。

（2）继电器的接线端子：

常闭触点（NC）：在继电器未激活时，这个触点与公共触点相连。

公共触点（COM）：这是继电器的中心触点，它在继电器激活时会与常开触点相连。 

常开触点（NO）：在继电器未激活时，这个触点与公共触点断开，激活后与公共触点相连。

（3）继电器控制：

输入（IN）：当控制信号从输入端IN1发出低电平信号时，这将触发光耦合器U1的内部LED发光（以低电平触发为例）。

常闭（NC）：在继电器未激活的状态下，常闭触点（NC）与公共触点（COM）相连，形成闭合回路。

公共（COM）：公共触点（COM）是继电器内部的一个中心连接点，它在继电器激活时会与常开触点（NO）相连。

常开（NO）：在继电器未激活的状态下，常开触点（NO）与公共触点（COM）断开，没有形成闭合回路。

（4）继电器原理图：

当IN1接收到低电平信号时，光耦合器U1导通，使得三极管T1导通，继电器K1的线圈得电，继电器触点闭合，从而控制高压电路的通断。（该原理图为低电平触发，无选择端）

原理图中IN1作为控制电路的输入端，接收外部控制信号。当IN1为低电平时，通过限流电阻R1点亮LED1，指示信号状态，同时激活光耦合器U1，实现电气隔离并导通其输出端。接着，电流通过基极电阻R2流入NPN型三极管T1的基极，使其导通。这导致继电器K1的线圈通电，产生磁场，吸引衔铁，闭合触点。继电器触点P1包括常闭触点（1脚）、公共触点（2脚）和常开触点（3脚），控制高压电路的通断。二极管D1用于保护电路，防止反向电动势损坏三极管。整个电路由电源VCC和GND供电，连接器P3用于连接外部信号和电源。

三、代码示例：

（1）继电器控制代码：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Relay_Init(void){
	
	// 使能GPIOB端口的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
    // 定义GPIO初始化结构体
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    // 设置GPIOB引脚1为推挽输出模式，速度为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  
    // 将GPIOB的第1引脚设置为高电平，停止导通,继电器设置为低电平触发
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
}


void Buzzer_ON(void){
	// 将GPIOB的第1引脚设置为低电平
    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);	
}


void Buzzer_OFF(void){//关闭蜂鸣器
	// 将GPIOB的第1引脚设置为高电平
   GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
}

Relay_Init函数首先使能GPIOB端口的时钟，然后配置GPIOB的第1引脚为推挽输出模式，速度为50MHz，用于控制继电器。初始化后，该引脚被设置为高电平，以确保继电器在默认状态下不导通（继电器是低电平触发）。Buzzer_ON函数通过将GPIOB的第1引脚设置为低电平来激活蜂鸣器，而Buzzer_OFF函数则通过设置引脚为高电平来关闭蜂鸣器。这样设计允许通过改变GPIO引脚的电平状态来控制蜂鸣器的开关，实现声音报警或提示功能。 

（2）按键控制代码：

#include "stm32f10x.h"                  // 包含STM32F10x系列微控制器的头文件
#include "Delay.h"                      // 包含延迟函数的头文件

// 按键初始化函数
void Key_Init(void)
{
    // 使能GPIOB端口的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
    // 定义GPIO初始化结构体
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    // 设置GPIOB引脚12和13为上拉输入模式，速度为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 即内部上拉输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_12;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    // 初始化GPIOB
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

// 获取按键编号的函数
uint8_t Key_GetNum(void)
{
    uint8_t KeyNum = 0; // 定义按键编号变量，并初始化为0
    // 检测GPIOB的第13引脚是否被按下
    if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13) == 0)
    {
        Delay_ms(20);  // 等待20毫秒以消除按键抖动
        // 再次检查以确认按键确实被按下
        while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_13) == 0);
        Delay_ms(20);  // 等待20毫秒以消除按键抖动
        KeyNum = 1;    // 设置按键编号为1
    }
    // 检测GPIOB的第12引脚是否被按下
    if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0)
    {
        Delay_ms(20);  // 等待20毫秒以消除按键抖动
        // 再次检查以确认按键确实被按下
        while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0);
        Delay_ms(20);  // 等待20毫秒以消除按键抖动
        KeyNum = 2;    // 设置按键编号为2
    }
	
    return KeyNum; // 返回按键编号
}

通过Key_Init函数初始化GPIOB端口的第12和13引脚为上拉输入模式，用于检测按键状态。在Key_GetNum函数中，程序通过检测这两个引脚的电平变化来判断是否有按键被按下，并通过延时函数Delay_ms消除按键抖动的影响。当检测到按键按下时，程序会再次检查以确认按键状态，并根据按下的按键编号设置KeyNum变量，最后返回按键编号。 

（3）main函数：

#include "stm32f10x.h"              
#include "Delay.h"                     
#include "Key.h"                        
#include "Relay.h" 					

uint8_t KeyNum;                         // 定义按键编号变量

int main(void)                          // 主函数入口
{
    Relay_Init();                        // 初始化蜂鸣器
    Key_Init();                        // 初始化按键
    
    while (1)                          // 主循环
    {
        KeyNum = Key_GetNum();         // 调用按键检测函数，获取按键编号
        if (KeyNum == 1)               // 如果检测到按键1被按下
        {
            Buzzer_ON();               // 打开蜂鸣器
        }
        if (KeyNum == 2)               // 如果检测到按键2被按下
        {
            Buzzer_OFF();               // 关闭蜂鸣器
        }
    }
}

在main函数中，程序首先调用Relay_Init来初始化蜂鸣器，设置GPIOB的第1引脚用于控制继电器触发。接着，调用Key_Init来初始化按键，配置GPIOB的第12和13引脚为上拉输入模式，用于检测按键状态。程序进入一个无限循环，不断检测按键状态。通过调用Key_GetNum函数，程序获取当前被按下的按键编号。如果检测到按键1被按下，Buzzer_ON函数被调用，使GPIOB的第1引脚输出低电平，从而激活蜂鸣器。如果检测到按键2被按下，Buzzer_OFF函数被调用，使GPIOB的第1引脚输出高电平，关闭蜂鸣器。

（4）接线图：

四、代码下载：

通过网盘分享的文件：31-继电器控制蜂鸣器
链接: https://pan.baidu.com/s/1_HvI57duzuiyVw6uGq_OFA?pwd=ger8 提取码: ger8

作者：The_xzs