用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁式繼電器

1、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

2、)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)作來開、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)榭刂齐娐菲?/p>

3、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)到了在電路中的接通、切斷的開關(guān)目的。        一、繼電器驅(qū)動(dòng)原理        下圖2是S51增強(qiáng)

4、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

5、時(shí)候，12將接通，相當(dāng)于開關(guān)閉合。因此我們就可以在端子12上接線來控制其他電路了。      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，繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，相當(dāng)于開關(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，繼電器線圈兩端沒有電

6、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，繼電器的常開觸點(diǎn)釋放，相當(dāng)于開關(guān)斷開。注：在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會(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，

7、程序很簡(jiǎn)單。程序流程圖繼電器控制ASM源程序：            ORG        0000H            AJMP       START       

8、0;     ;跳轉(zhuǎn)到初始化程序            ORG        0033HSTART:      MOV        SP,#50H         &#

9、160;  ;SP初始化            MOV        P3,#0FFH           ;端口初始化MAIN:       CLR        P3.6

10、60;              ;P3.6輸出低電平，繼電器吸合            ACALL      DELAY              ;延時(shí)保持一段時(shí)間 

11、           SETB       P3.6               ;P3.6輸出高電平，繼電器釋放            ACALL   

12、60;  DELAY              ;延時(shí)保持一段時(shí)間             AJMP       MAIN              

13、 ;返回重復(fù)循環(huán)DELAY:      MOV        R1,#20             ;延時(shí)子程序Y1:         MOV        R2,#100Y2:  

14、0;      MOV        R3,#228            DJNZ       R3,$            DJNZ     &

15、#160; R2,Y2            DJNZ       R1,Y1            RET                 

16、0;     ;延時(shí)子程序返回            END圖 3        在Keil C51中新建工程jdq，輸入上面的源程序，通過編譯后得到HEX格式的燒寫目標(biāo)文件jdq.hex，將該文件使用ISP編程器燒寫到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?！班?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

17、電器的動(dòng)作而反復(fù)通斷開關(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   

18、60;   START             ;跳轉(zhuǎn)到初始化程序            ORG        0033HSTART:      MOV      

19、60; SP,#50H            ;SP初始化            MOV        P3,#0FFH           ;端口初始化MAIN:    

20、;   CPL        P3.6               ;P3.6輸出電平翻轉(zhuǎn)，繼電器狀態(tài)改變            ACALL      DELAY    

21、          ;延時(shí)保持一段時(shí)間            AJMP       MAIN               ;返回重復(fù)循環(huán)DELAY:    &#

22、160; MOV        R1,#20             ;延時(shí)子程序Y1:         MOV        R2,#100Y2:         MOV

23、0;       R3,#228            DJNZ       R3,$            DJNZ       R2,Y2     

24、;       DJNZ       R1,Y1            RET                       ;延時(shí)子程序返回 

25、;           END-51單片機(jī)如何驅(qū)動(dòng)12V的繼電器？直接用單片機(jī)的端口加一支三級(jí)管是不能驅(qū)動(dòng)繼電器的。圖（a）所示的電路，乍一看似乎能夠工作，但存在兩個(gè)問題：一是剛開機(jī)是80C51的I/O為高電平，可能出現(xiàn)繼電器不期望的開啟；二是驅(qū)動(dòng)繼電器需要80C51的I/O輸出高電平，而80C51的I/O輸出高電平時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力很弱，繼電器工作不能可靠地開啟或關(guān)閉。圖（b）所示的電路則根本不能工作，不論80C51的I/O輸出高電平（5V）或低電平，三級(jí)管T都將導(dǎo)通，而且極有可能損壞80C51的I/O口。圖（c）所示的電路則可以較正常地工作，但要注意12V電源和地的走線要與單片機(jī)的5V電源和地分開，否則，單片機(jī)極易受繼電器的影響而不能可靠地工作。圖（d）所示的電路采用了光電耦合器來驅(qū)動(dòng)和隔離繼電器，因而是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的電路，工作比較可靠。如果光電耦合器提供的電流不夠時(shí)，可以增加一支NPN的三級(jí)管與之構(gòu)成復(fù)合管。圖中的二極管D是起續(xù)流作用，可以防止在切斷繼電器線圈中的電流時(shí)出現(xiàn)的很高的反