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如何使用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁式繼電器

Wildesbeast ? 來(lái)源:?jiǎn)纹瑱C(jī)教程網(wǎng) ? 作者:?jiǎn)纹瑱C(jī)教程網(wǎng) ? 2020-09-26 11:44 ? 次閱讀

在各種自動(dòng)控制設(shè)備中,都存在一個(gè)低壓的自動(dòng)控制電路與高壓電氣電路的互相連接問(wèn)題,一方面要使低壓的電子電路的控制信號(hào)能夠控制高壓電氣電路的執(zhí)行元件,如電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、電燈等;另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離,以保護(hù)電子電路和人身的安全,電磁式繼電器便能完成這一橋梁作用。

電磁繼電器是在在輸入電路內(nèi)電流的作用下,由機(jī)械部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)的一種繼電器。

它包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器。

(1)直流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。

(2)交流電磁繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。

(3)磁保持繼電器:將磁鋼引入磁回路,繼電器線圈斷電后,繼電器的銜鐵仍能保持在線圈通電時(shí)的狀態(tài),具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。

(4)極化繼電器:狀態(tài)改變?nèi)Q于輸入激勵(lì)量極性的一種直流繼電器。

(5)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi),具有觸點(diǎn)簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動(dòng)作來(lái)開(kāi)、閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。

(6)節(jié)能功率繼電器:輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器,但它的電流大(一般30-100A),體積小, 節(jié)電功能。

電磁式繼電器一般由控制線圈、鐵芯、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成,控制線圈和接點(diǎn)組之間是相互絕緣的,因此,能夠?yàn)?a href="http://www.1cnz.cn/soft/data/4-10/" target="_blank">控制電路起到良好的電氣隔離作用。當(dāng)我們?cè)诶^電器的線圈兩頭加上其線圈的額定的電壓時(shí),線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會(huì)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(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)(常開(kāi)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(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置,使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))吸合。這樣吸合、釋放,從而達(dá)到了在電路中的接通、切斷的開(kāi)關(guān)目的。

下面是一個(gè)小型信號(hào)繼電器HK4100F-DC5V-SH的實(shí)物照片和主要技術(shù)參數(shù)。。。

HK4100F電磁繼電器 主要技術(shù)參數(shù):

品 牌 :匯科(HUI KE)

型 號(hào) : HK4100F-DC5V-SH

外形尺寸(mm): 10.5*15.5*11.8mm(W*L*H)

重 量 : 3.5g

產(chǎn) 地: 中國(guó)寧波 觸點(diǎn)參數(shù)

觸點(diǎn)形式:1C(SPDT)

觸點(diǎn)負(fù)載: 3A 220V AC/30V DC

阻 抗: ≤100mΩ

額定電流: 3A

電氣壽命:≥10萬(wàn)次

機(jī)械壽命:≥1000萬(wàn)次

線圈參數(shù):

阻值(士10%): 120Ω

線圈功耗:0.2W

額定電壓:DC 5V

吸合電壓:DC 3.75V

釋放電壓:DC 0.5V

工作溫度:-25℃~+70℃

絕緣電阻:≥100MΩ

線圈與觸點(diǎn)間耐壓:4000VAC/1分鐘

觸點(diǎn)與觸點(diǎn)間耐壓:750VAC/1分鐘

圖 1

一、繼電器驅(qū)動(dòng)原理

下圖2是S51增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上HK4100F繼電器驅(qū)動(dòng)電路原理圖,三極管T5的基極B接到單片機(jī)的P3.6,三極管的發(fā)射極E接到繼電器線圈的一端,線圈的另一端接到+5V電源VCC上;繼電器線圈兩端并接一個(gè)二極管IN4148,用于吸收釋放繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì),防止反向電勢(shì)擊穿三極管T5及干擾其他電路;R3和發(fā)光二極管LED9組成一個(gè)繼電器狀態(tài)指示電路,當(dāng)繼電器吸合的時(shí)候,LED9點(diǎn)亮,這樣就可以直觀的看到繼電器狀態(tài)了。

HK4100F電磁繼電器驅(qū)動(dòng)原理圖

圖 2

注:上面圖中所示,CN2的1、2、3為繼電器輸出接線端子,其中1接到繼電器的常開(kāi)接點(diǎn),2接到繼電器的動(dòng)接點(diǎn),3接到繼電器的常閉接點(diǎn)。當(dāng)繼電器吸合的時(shí)候,1-2將接通,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。因此我們就可以在端子1-2上接線來(lái)控制其他電路了。

驅(qū)動(dòng)原理:

1、當(dāng)AT89S51單片機(jī)的P3.6引腳輸出低電平時(shí),三極管T5飽和導(dǎo)通,+5V電源加到繼電器線圈兩端,繼電器吸合,同時(shí)狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也點(diǎn)亮,繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合。

2、當(dāng)AT89S51單片機(jī)的P3.6引腳輸出高電平時(shí),三極管T5截止,繼電器線圈兩端沒(méi)有電位差,繼電器銜鐵釋放,同時(shí)狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也熄滅,繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)釋放,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。注:在三極管截止的瞬間,由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱悖^電器線圈兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高電壓的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則可以通過(guò)二極管IN4148釋放,從而保護(hù)了三極管免被擊穿,也消除了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)其他電路的干擾,這就是二極管D1的保護(hù)作用。

二、繼電器驅(qū)動(dòng)程序

下面給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電器控制實(shí)驗(yàn)源程序,控制繼電器不停地吸合、釋放動(dòng)作,程序很簡(jiǎn)單。

程序流程圖 繼電器控制ASM源程序:

ORG 0000H

AJMP START ;跳轉(zhuǎn)到初始化程序

ORG 0033H

START: MOV SP,#50H ;SP初始化

MOV P3,#0FFH ;端口初始化

MAIN: CLR P3.6 ;P3.6輸出低電平,繼電器吸合

ACALL DELAY ;延時(shí)保持一段時(shí)間

SETB P3.6 ;P3.6輸出高電平,繼電器釋放

ACALL DELAY ;延時(shí)保持一段時(shí)間

AJMP MAIN ;返回重復(fù)循環(huán)

DELAY: MOV R1,#20 ;延時(shí)子程序

Y1: MOV R2,#100

Y2: MOV R3,#228

DJNZ R3,$

DJNZ R2,Y2

DJNZ R1,Y1

RET ;延時(shí)子程序返回

END

圖 3

Keil C51中新建工程jdq,輸入上面的源程序,通過(guò)編譯后得到HEX格式的燒寫(xiě)目標(biāo)文件jdq.hex,將該文件使用ISP編程器燒寫(xiě)到AT89S51芯片上,然后我們就可以看到單片機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)板上的繼電器吸合延時(shí)1S后釋放。。。“嘀 噠”地響個(gè)不停,繼電器普遍的指示燈也在閃爍,繼電器輸出接點(diǎn)也就跟著繼電器的動(dòng)作而反復(fù)通斷開(kāi)關(guān)了。

下面程序驅(qū)動(dòng)繼電器采用了CPL位取反指令,程序的運(yùn)行結(jié)果完全相同:

ORG 0000H

AJMP START ;跳轉(zhuǎn)到初始化程序

ORG 0033H

START: MOV SP,#50H ;SP初始化

MOV P3,#0FFH ;端口初始化

MAIN: CPL P3.6 ;P3.6輸出電平翻轉(zhuǎn),繼電器狀態(tài)改變

ACALL DELAY ;延時(shí)保持一段時(shí)間

AJMP MAIN ;返回重復(fù)循環(huán)

DELAY: MOV R1,#20 ;延時(shí)子程序

Y1: MOV R2,#100

Y2: MOV R3,#228

DJNZ R3,$

DJNZ R2,Y2

DJNZ R1,Y1

RET ;延時(shí)子程序返回

END

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