單片機控制繼電器
51單片機是對所有兼容Intel 8031指令系統的單片機的統稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機,后來隨著Flash rom技術的發展,8004單片機取得了長足的進展,成為應用最廣泛的8位單片機之一,其代表型號是ATMEL公司的AT89系列,它廣泛應用于工業測控系統之中。
很多公司都有51系列的兼容機型推出,今后很長的一段時間內將占有大量市場。51單片機是基礎入門的一個單片機,還是應用最廣泛的一種。需要注意的是51系列的單片機一般不具備自編程能力。
控制繼電器是一種自動電器,它適用于遠距離接通和分斷交、直流小容量控制電路,并在電力驅動系統中供控制、保護及信號轉換用。控制繼電器的輸入量通常是電流、電壓等電量,也可以是溫度、壓力、速度等非電量,輸出量則是觸點動作時發出的電信號或輸出電路的參數變化。
繼電器的特點是當其輸入量的變化達到一定程序時,輸出量才會發生階躍性的變化。
那么我們來看看51單片機是如何控制繼電器的,具體的跟隨小編一起來了解一下。
51單片機控制繼電器詳解
(51單片機系列)用單片機控制繼電器
這是典型的繼電器驅動電路圖,這樣的圖在網絡上隨處可以搜到,并且標準教科書上一般也是這樣的電路圖
為什么要明白這個圖的原理?
單片機是一個弱電器件,一般情況下它們大都工作在5V甚至更低。驅動電流在mA級以下。而要把它用于一些大功率場合,比如控制電動機,顯然是不行的。所以,就要有一個環節來銜接,這個環節就是所謂的“功率驅動”。繼電器驅動就是一個典型的、簡單的功率驅動環節。在這里,繼電器驅動含有兩個意思:一是對繼電器進行驅動,因為繼電器本身對于單片機來說就是一個功率器件;還有就是繼電器去驅動其他負載,比如繼電器可以驅動中間繼電器,可以直接驅動接觸器,所以,繼電器驅動就是單片機與其他大功率負載接口。這個很重要,因為,一直讓我們的電氣工程師(我指的是那些沒有學習過相應的電子技術的)感到迷惑不解的是:一個小小的芯片,怎么會有如此強大的威力來控制像電動機這樣強大的東西? 怎么樣理解這個電路圖?
要理解這個電路,其實也比較容易。那么請您按照我的思路來,應該沒有問題: 首先的,里面的三極管很重要。三極管是電子電路里很重要的一個元件。怎么樣理解三極管呢?
簡單的來說三極管有兩個作用一個是放大作用,一個是開關作用。(嚴格來講開關作用是放大作用的極限情況,不過沒關系,把兩者分開,更便于理解它的工作原理)。在這里,我們只了解它跟本電路有關的開關作用。 首先把三極管想成一個水龍頭。
上面的Vcc就是水池,繼電器是一個水輪機,下面的GND是比水池低的任何一點。剛才說過,三極管就是水龍頭,它的把手就是那個帶有電阻的引腳。
現在,單片機的某一個需要控制這個繼電器電路的輸出引腳就是一只“手”,當單片機的這個引腳輸出低電平的時候,就像“手”在打開三極管“水龍頭”,水就從上往下流,繼電器“水輪機”就開始轉起來了。反之,如果是輸出高電平,“手”就開始關“水龍頭”,繼電器“水輪機”因為沒有水流下來,就會停止。 這就是三極管的開關作用。
簡單的理解和記憶就是:三極管是一個開關器件,其實你真的可以將它看成是一個開關,只不過它不是用手來控制,而是用電壓(電流)來控制的,因此,三極管有些時候也被稱做電子開關(與機械開關相區別)。
圖上還有一個東西,是保護二極管,如果不需要深入理解的話,你大可不必追就為什么有它存在,但是一定得記住,只要是用三極管驅動繼電器的場合,一般都有它的存在。需要特別注意的是它的接法:并聯在繼電器兩端 陰極一定是接Vcc。
這里我們先要安裝好51試驗板上的兩個輕觸按鈕開關,我們采用的是獨立式按鈕開關,也就是說將開關直接連接到電源的地和單片機的對應引腳之間,這里K1接到單片機的P3.6引腳,K2接到P3.7。正常情況下單片機的P3.6、P3.7都被程序初始化時置“1” 當有按鍵按下時對應的單片機引腳被按鈕開關下拉為“0”,這種方法比較直觀,而且比較簡單,在按鍵數量不多的場合下使用很廣泛。
因為機械開關開關時有抖動,所以需要在程序中加一個軟件去抖動程序,它的工作原理如下:當單片機檢測到有按鍵被按下后立即執行一個10毫秒的延時程序,然后再在檢測該引腳是否仍然為閉合狀態?如果仍然為閉合說明確認該鍵被按下立即執行相應的處理程序,否則可能是干擾,丟棄這次檢測結果。
接下來我們再安裝一個四位的撥碼開關,就是圖中紅色的開關,它相當于四個裝在一起的撥動開關,當開關撥到“ON”一側時,對應的那路就會接通,反之斷開。它在單片機中一般用于設置初始參數,而且不經常改變的場合。這里因為單片機引腳資源不夠,所以我們只使用了撥碼開關的第2、3、4位,第1位閑置。三個開關可以邏輯組合出8種狀態,所以我們能夠方便靈活地預置多達7種的倒計時時間。
最后我們來安裝兩個繼電器和相關電路,有了繼電器我們的實驗板不再僅僅是做做實驗而已,可以用于控制一些負載,比如說:充電器,洗衣機,電風扇等,使我們的實驗板的實用功能大大增強,這也是電子制作實驗室網站的單片機實驗板和其他公司的產品不同的地方。