一、繼電器的定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種當(dāng)輸入量（激勵量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。繼電器的工作原理基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它主要由電磁部分（包括電磁線圈、鐵芯和彈簧）和觸點(diǎn)部分組成。當(dāng)電磁線圈通電時，產(chǎn)生的磁場會吸引鐵芯，使得觸點(diǎn)閉合或斷開，從而控制電路的通斷。

繼電器通常由電磁部分、觸點(diǎn)部分和外殼組成。電磁部分是繼電器的控制部分，通過通電或斷電來產(chǎn)生磁場，控制鐵芯的吸合和釋放。觸點(diǎn)部分是實現(xiàn)電路通斷的關(guān)鍵部件，它可以根據(jù)電磁部分的控制信號來閉合或斷開電路。外殼則起到固定、保護(hù)和導(dǎo)熱的作用。

繼電器有多種類型，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的種類。例如，按工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類，有固體繼電器、舌簧繼電器、極化繼電器等；按外形尺寸分類，有微型繼電器、超小型微型繼電器、小型微型繼電器等；按負(fù)載分類，有微功率繼電器、弱功率繼電器、中功率繼電器等。此外，還有按防護(hù)特征、動作原理、反應(yīng)的物理量以及在保護(hù)回路中所起的作用等多種分類方式。

繼電器在電路中起著多種作用，主要包括：（1）擴(kuò)大控制范圍：通過多觸點(diǎn)繼電器，可以實現(xiàn)同時控制多路電路的開斷。（2）放大：利用靈敏型繼電器等，可以用微小的控制量控制大功率的電路。（3）綜合信號：當(dāng)多個控制信號輸入時，繼電器可以比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。（4）自動、遙控、監(jiān)測：與其他電器配合，可以組成程序控制線路，實現(xiàn)自動化運(yùn)行。

繼電器廣泛應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、汽車電子系統(tǒng)、家居電器以及工業(yè)自動化等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，繼電器發(fā)揮著控制、保護(hù)、監(jiān)測等多種功能，是現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)中不可或缺的重要元件。

綜上所述，繼電器是一種重要的電控制器件，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和重要的功能作用。

二、繼電器電路圖

1、LDR開關(guān)繼電器電路圖

這個LDR開關(guān)繼電器電路消除了與電器開關(guān)的物理接觸，考慮浴室開關(guān)，如果我們用濕手指打開或關(guān)閉，有時可能會觸電，避免這種情況會很危險，我們可以使用這個簡單的方法LDR開關(guān)繼電器電路。

這里，LDR 充當(dāng)陰影傳感設(shè)備，在檢測到陰影時打開或關(guān)閉繼電器，并保持繼電器處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，直到下一次檢測到陰影。這里我們可以用手在LDR上方滑動來打開/關(guān)閉電器。

該LDR開關(guān)繼電器電路有兩部分，一部分是傳感器運(yùn)算放大器，另一部分是驅(qū)動繼電器的十進(jìn)制計數(shù)器。 LDR與可變電阻VR1相連，可變端與運(yùn)算放大器反相輸入端相連，通過改變VR1的值來調(diào)節(jié)LDR的靈敏度水平。運(yùn)算放大器LM358的同相輸入與分壓器R1和R2電阻器平衡。運(yùn)算放大器一的輸出從引腳 1 獲得并饋入十進(jìn)制計數(shù)器的時鐘輸入。這里C1和R3穩(wěn)定運(yùn)算放大器的輸出。

IC CD4017 對時鐘進(jìn)行計數(shù)，并從 Q0 到 Q9 給出 10 個輸出，這里輸出繼電器通過開關(guān)晶體管 BC547 與 Q0 連接，LED1 指示繼電器的 ON 狀態(tài)。電器（燈泡）連接在N/O（常開）和公共引腳之間。當(dāng) LDR 檢測到陰影時，繼電器獲得電源并打開燈泡并保持相同狀態(tài)，直到 LDR 檢測到另一個陰影。

2、簡單的單按鈕開關(guān)繼電器電路圖

在某些情況下，為了控制某些電子或電力負(fù)載，我們需要像按鈕這樣的單個開關(guān)，我們只需按一下即可啟動或停止負(fù)載的功能。要構(gòu)建推開推關(guān)電路，我們不需要依賴微控制器或定時器 IC，我們可以使用少量晶體管和電容器構(gòu)建簡單的單按鈕開斷繼電器電路。

此處按鈕開關(guān)電路用于打開與繼電器連接的電氣負(fù)載。我們可以在普通 PCB 上構(gòu)建該電路。該電路中使用的所有元件都是通孔元件。

該電路在9V DC電源下工作，因此我們使用 9V 繼電器，您可以根據(jù)您應(yīng)用于該電路的工作電壓來選擇繼電器（它可以在 3V 至 12V DC 下工作）。電容器C1保持流經(jīng)連接在R1、C1元件之間的電阻器R1和晶體管Q1的電壓，以便在按下按鈕時釋放電壓。當(dāng)按下按鈕時，C1 中存儲的電壓通過 R6 流至 Q3 晶體管基極并打開 Q3。連接到 Q3 集電極端子的 LED 和繼電器獲得接地電源并打開。

當(dāng)在開啟狀態(tài)下按下按鈕時，Q2 晶體管允許正電壓通過 R8 施加到 LED 和繼電器，并使 LED 和繼電器關(guān)閉。每當(dāng)按下按鈕開關(guān)時都會重復(fù)此操作。

該電路可以很容易地構(gòu)建在普通PCB板或點(diǎn)板上。

3、Arduino可變定時器繼電器電路圖

有些電子或電器需要限時供電，或者有些設(shè)備的使用需要限時。自動化電氣設(shè)備取決于時間，基于 arduino 給出的簡單而強(qiáng)大的解決方案。通過使用這個Arduino可變定時器繼電器，我們可以控制高壓電器或電子設(shè)備。

為了指示持續(xù)時間和狀態(tài)，本設(shè)計中包含了 16×2 LCD 顯示屏，一旦程序上傳到 Arduino，它就可以通過一些外部電池電源獨(dú)立工作。

連接圖

在這個項目中，arduino uno板用于控制SPDT（單刀雙擲）繼電器和16 x 2字符LCD指示持續(xù)時間狀態(tài)。數(shù)字引腳 D2 至 D7 連接至 LCD 顯示屏。 VR1可變電阻有助于控制LCD顯示的對比度，晶體管Q1 BC547充當(dāng)開關(guān)器件并根據(jù)arduino輸出控制繼電器線圈的電源。

三個按鈕用于設(shè)置不同的持續(xù)時間，S1 開關(guān)使計數(shù)開始，S2 更改小時，S3 更改持續(xù)時間的分鐘。 Arduino 的輸出信號取自 D8 引腳，并通過晶體管驅(qū)動繼電器。

建立連接后，上傳以下 arduino 草圖并使用實時時鐘預(yù)測試操作。

注意：- 如果您在繼電器端使用高壓電源，請格外小心地點(diǎn)燃蠟燭。

可變定時器繼電器的 Arduino 代碼

#include < LiquidCrystal.h >
LiquidCrystal lcd(7,6,5,4,3,2);
const int set = 9;
int hours=10;
int start=11; 
int relay=8;
int b=0,h=0,t=0;
int buttonState = 0; 
int lastButtonState = 0;
 
void setup() {
  
  pinMode(set,INPUT);
  pinMode(hours,INPUT);
  pinMode(relay,OUTPUT);
  pinMode(start,INPUT);
  lcd.begin(16,2);
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Adjustable Timer");  
}
int timer( int b,int h)
{
         if(b<=9)
           {
            lcd.setCursor(3,1);
            lcd.print(0);
            lcd.setCursor(4,1);
            lcd.print(b);
          }
     else{lcd.setCursor(3,1);lcd.print(b);}
         lcd.setCursor(2,1);
         lcd.print(":");
     if(h<=9)
           {
            lcd.setCursor(0,1);
            lcd.print(0);
            lcd.setCursor(1,1);
            lcd.print(h);
          }
     else{lcd.setCursor(0,1);lcd.print(h);}
  
  }
void loop() 
      {
  
         buttonState = digitalRead(set);
                  
       if (buttonState != lastButtonState)
       {  
        
       if(buttonState == HIGH)
         {
            
           lcd.clear();
           lcd.print("Set time in min:");
            
          ++b;
           timer(b,h);
                            
       }
          
         lastButtonState = buttonState;
          }

      if (digitalRead(hours)== HIGH)

         {
              lcd.clear();
              lcd.print("Set time in hours");
              ++h;
              timer(b,h);
              while(digitalRead(hours)==HIGH);
             
             
          }  

          if(digitalRead(start)==HIGH)
          {
             lcd.clear();
             t=((h*60)+(b))*1000;
             lcd.print("Timer is set for");
             timer(b,h);
             digitalWrite(relay,HIGH);
             delay(t);
             digitalWrite(relay,LOW);
             while(digitalRead(start) == HIGH );
                        
           }
             
     
      }