單片機(jī)驅(qū)動繼電器使用的幾種芯片工作原理
繼電器是一種電子控制器件，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)，通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。在大多數(shù)的情況下，繼電器就是一個電磁鐵，這個電磁鐵的銜鐵可以閉合或斷開一個或數(shù)個接觸點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵的繞組中有電流通過時，銜鐵被電磁鐵吸引，因而就改變了觸點(diǎn)的狀態(tài)。繼電器一般可以分為電磁式繼電器、熱敏干簧繼電器、固態(tài)繼電器等。增強(qiáng)型PIC實(shí)驗(yàn)板上配置的繼電器如圖1所示。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開觸點(diǎn))吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”;處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。
熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。
固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。
圖1 繼電器實(shí)物圖
固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。在此，我們以電磁繼電器為例，介紹其用法。
繼電器的控制電路
在單片機(jī)系統(tǒng)中繼電器的控制一般通過一個三極管來驅(qū)動。
繼電器的一般驅(qū)動電路
繼電器電路中一般都要在繼電器的線圈兩頭加一個二極管以吸收繼電器線圈斷電時產(chǎn)生的反電勢，防止干擾。上圖中AB為常開觸點(diǎn)，AC為常閉觸點(diǎn)。當(dāng)控制信號為高電平時，繼電器常開觸點(diǎn)吸合(AB導(dǎo)通)，當(dāng)控制信號為低電平時，繼電器常開觸點(diǎn)斷開常閉觸點(diǎn)吸合(AC導(dǎo)通)?？刂菩盘枠O性正好相反，本書配套實(shí)驗(yàn)板上就是采用這個電路。
單片機(jī)控制繼電器
從實(shí)驗(yàn)板原理圖中，我們可以看到，單片機(jī)RD6腳與一個PNP型三極管基極相連，經(jīng)三極管電流放大后，直接驅(qū)動繼電器，繼電器的開和關(guān)完全由三極管的基極電平進(jìn)行控制。當(dāng)單片機(jī)RD6口輸出高電平，PNP型三極管截止，這時繼電器不工作;反之為低電平的話，PNP型三極管導(dǎo)通，繼電器得電吸合。
注：在實(shí)驗(yàn)中一定要注意安全
在掌握了繼電器的工作原理和驅(qū)動方法后我們來看一個單片機(jī)控制繼電器開合從而控制電燈的例子。實(shí)驗(yàn)板上的電路原理圖如下，讀者可以將繼電器的觸點(diǎn)引出，用來控制220V的電燈(虛線右邊部分)。將220V市由AD端輸入，繼電器控制電燈的亮滅。如左圖右側(cè)綠色接線端子即為板載繼電器的常開、常閉端。
#include
void delay_1ms(void)
{
unsigned int n;
for(n=0;n<50;n++)
{
NOP();
}
}
void delay_ms(unsigned int time)
{
for(;time>0;time--)
{
delay_1ms();
}
}
void main(void)
{
TRISD=0X00;
while(1)
{
PORTD=0x00;
delay_ms(1000);
PORTD=0x40;
delay_ms(1000);
}
}
以上實(shí)驗(yàn)程序?yàn)槔^電器每隔1秒時間閉合、斷開一次。
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