單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器可以使用幾種芯片的工作原理

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(dòng)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(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)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(gè)電磁鐵，這個(gè)電磁鐵的銜鐵可以閉合或斷開一個(gè)或數(shù)個(gè)接觸點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵的繞組中有電流通過時(shí)，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(huì)流過一定的電流，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的位置，使動(dòng)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(duì)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(shí)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(cè)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(lì)磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動(dòng)開關(guān)動(dòng)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(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)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(gè)三極管來驅(qū)動(dòng)。

繼電器的一般驅(qū)動(dòng)電路

繼電器電路中一般都要在繼電器的線圈兩頭加一個(gè)二極管以吸收繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)，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(hào)為高電平時(shí)，繼電器常開觸點(diǎn)吸合(AB導(dǎo)通)，當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，繼電器常開觸點(diǎn)斷開常閉觸點(diǎn)吸合(AC導(dǎo)通)。控制信號(hào)極性正好相反，本書配套實(shí)驗(yàn)板上就是采用這個(gè)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(gè)PNP型三極管基極相連，經(jīng)三極管電流放大后，直接驅(qū)動(dòng)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(shí)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(dòng)方法后我們來看一個(gè)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)?strong>繼電器每隔1秒時(shí)間閉合、斷開一次。