畢業(yè)論文--單片機(jī)控制繼電器的電路(編輯修改稿)
2025-01-05 13:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 T0)； ：為外部中斷 1（ INT1）； ：為 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入口（ T0）； ：為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入口（ T1）； ：為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通（ WR）； ：為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通（ RD）； RST (引腳 9) 該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位引腳，高電平有效。當(dāng)單片機(jī)電源電壓達(dá)到單片機(jī)工作電壓、同時(shí)單片機(jī)振蕩器正常工作后，該引腳上必須持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，才能實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài)。 第 7 頁 共 15 頁 復(fù)位引腳具有雙向功能；：當(dāng)上電時(shí)，外加電容與單片機(jī)內(nèi)部下拉電阻形成復(fù)位電路使單片機(jī)復(fù)位；當(dāng)單片機(jī)內(nèi)部的看門狗（ WDT）溢出時(shí)，該引腳輸出高電平，不僅復(fù)位單片機(jī)，也復(fù)位單片機(jī)外部需要復(fù)位的芯片，以保持各芯片之間復(fù)位動(dòng)作的一致性。若需要 RST 引腳輸出復(fù)位信號(hào)，則需要 1~10kΩ的外部復(fù)位電阻。 在只需要上電復(fù)位的系統(tǒng)中，由于單片機(jī)內(nèi)部具有下拉復(fù)位電阻（阻值為50~300kΩ），所以可以不要外部下拉電阻，電容值可減小到 1uF。一般說來電源達(dá)到工作電壓值的時(shí)間一般在 10ms 以內(nèi)，時(shí)鐘為 12MHZ 時(shí)，起振時(shí)間小于 1ms。 、繼電器介紹 本設(shè)計(jì)是用單片機(jī)控制繼電器達(dá)到以弱控強(qiáng)的電路，下面再來介紹一下單片機(jī)和強(qiáng)電之間的橋梁 電磁繼電器 。 電磁繼電器是有觸點(diǎn)電繼電器的一種。它是利用電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路開、關(guān)控制作用的元件，廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備、儀器儀表及自動(dòng)化設(shè)備中。在各種自動(dòng)控制設(shè)備中，都要求用一個(gè)低壓電路提控制一個(gè)高壓的電氣電路。這樣不僅可以為電子線路和電氣電路提供良好的電隔離，還可以保護(hù)電子電路和人員安全。 首先看看繼電器的驅(qū)動(dòng) 圖 這是典型的繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖，這樣的圖在網(wǎng)絡(luò)上隨處可以搜到，并且標(biāo)準(zhǔn)教科書上一般也是這樣的電路圖。 單片機(jī)是一個(gè)弱電器件，一般情況下它們大都工作在 5V 甚至更低。驅(qū)動(dòng)電流在mA 級(jí)以下。而 要把它用于一些大功率場合，比如控制電動(dòng)機(jī)，顯然是不行的。所以，就要有一個(gè)環(huán)節(jié)來銜接，這個(gè)環(huán)節(jié)就是所謂的“功率驅(qū)動(dòng)”。繼電器驅(qū)動(dòng)就是一個(gè)典型的、簡單的功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)。在這里，繼電器驅(qū)動(dòng)含有兩個(gè)意思 :一是對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槔^電器本身對(duì)于單片機(jī)來說就是一個(gè)功率器件：還有就是繼電器去驅(qū)動(dòng)其他負(fù)載，比如繼電器可以驅(qū)動(dòng)中間繼電器，可以直接驅(qū)動(dòng)接觸器，所以，繼電器驅(qū)動(dòng)就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載接口。這個(gè)很重要，因?yàn)?，一直讓我們的電氣工程?(我指的是那些沒有學(xué)習(xí)過相應(yīng)的電子技術(shù)的 )感到迷惑不解的是 :一個(gè)小小的芯片，怎么 第 8 頁 共 15 頁 會(huì) 有如此強(qiáng)大的威力來控制像電動(dòng)機(jī)這樣強(qiáng)大的東西？ 怎么樣理解這個(gè)電路圖？ 要理解這個(gè)電路，其實(shí)也比較容易。那么請您按照我的思路來，應(yīng)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(gè)元件。怎么樣理解三極管呢？ 簡單的來說三極管有兩個(gè)作用一個(gè)是放大作用，一個(gè)是開關(guān)作用。 (嚴(yán)格來講開關(guān)作用是放大作用的極限情況，不過沒關(guān)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(guān)的開關(guān)作用 首先把三極管想成一個(gè)水龍頭 上面的 VCC 就是水池，繼電器是一個(gè)水輪機(jī)，下面的 GND 是比水池 低的任何一點(diǎn)。剛才說過，三極管就是水龍頭，它的把手就是那個(gè)帶有電阻的引腳。 現(xiàn)在，單片機(jī)的某一個(gè)需要控制這個(gè)繼電器電路的輸出引腳就是一只“手”，當(dāng)單片機(jī)的這個(gè)引腳輸出低電平的時(shí)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(jī)”就開始轉(zhuǎn)起來了。反之，如果是輸出高電平， 手”就開始關(guān)“水龍頭”，繼電器”水輪機(jī)”因?yàn)闆]有水流下來，就會(huì)停止。 這就是三極管的開關(guān)作用簡單的理解和記憶就是：三極管是一個(gè)開關(guān)器件，其實(shí)你真的可以將它看成是一個(gè)開關(guān)，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(shí)候也被稱做電子開關(guān) (與機(jī)械開關(guān)相區(qū)別 )。圖上還有一個(gè)東西，是保護(hù)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(qū)動(dòng)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(lián)在繼電器兩端陰極一定是接 VCC。 說完了繼電器接著當(dāng)然是看一下電路圖了。下面是我們這個(gè)設(shè)計(jì)的電路部分。 第 2 章、原理圖 第 9 頁 共 15 頁 圖 第 10 頁 共 15 頁 下面我來詳細(xì)的介紹一下這個(gè)設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)所選用的是 Atmel 公司的 AT89S51型單片機(jī)及 DC5V HK4100F 繼電器和 PNP 型三極管。首 先，將所需元件按電路搭接(如圖 所示 )； 圖 （左圖為單片機(jī)最小系統(tǒng)） 這個(gè)電路主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)，按鍵部分和繼電器驅(qū)動(dòng)部分構(gòu)成。供電采用USB 供電；為了起到指示作用，特別加了指示電路。如電源指示電路，和繼電器相對(duì)應(yīng)的指示電路； 第 3 章、系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)： 目標(biāo) 1：當(dāng)按下按鍵 S1，繼電器 RLY1 和繼電器 RLY2 都不吸合，指示燈 DD4 均不亮； 目標(biāo) 2：當(dāng)按下按鍵 S2，繼電器 RLY1 吸合，繼電器 RLY2 不吸合，指示燈 D3亮、 D4 不亮； 目標(biāo) 3：當(dāng)按下按鍵 S3，繼電器 RLY1 不吸合，繼電器 RLY2 吸 合，指示燈 D3不亮、 D4 亮； 第 4 章、工作原理： 接通電源，當(dāng)按下按鍵 S1，單片機(jī)管腳 P20 輸出高電平，這時(shí)三極管 Q1 是關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的繼電器 RLY1 是不吸合狀態(tài)，指示燈 D3 是不亮狀態(tài)。同樣地，管腳
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