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高手教你玩?zhèn)鞲衅飨盗兄^電器的使用

2017-01-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)等是一個弱電器件,一般情況下它們大都工作在5V甚至更低,驅(qū)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(jī),顯然是不行的。所以,就要有一個環(huán)節(jié)來銜接,這個環(huán)節(jié)就是所謂的”功率驅(qū)動”。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡單的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。在這里,繼電器驅(qū)動含有兩個意思:一是對繼電器進(jìn)行驅(qū)動,因?yàn)槔^電器本身對于單片機(jī)來說就是一個功率器件;還有就是繼電器去驅(qū)動其他負(fù)載,,比如繼電器可以驅(qū)動中間繼電器,可以直接驅(qū)動接觸器。所以,繼電器驅(qū)動就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載接口。

繼電器的電路組成及部件作用

本次試驗(yàn)使用的繼電器是松樂繼電器。電磁繼電器一般由鐵芯、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,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應(yīng),銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點(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,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))釋放。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)”。繼電器一般有兩股電路,為低壓控制電路和高壓工作電路。


松樂RD-5VDC-SL-C繼電器其電路圖如圖3.4.2所示。
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圖3.4.2松樂SRD-5VDC-SL-C繼電器電路圖

  
如下圖3.4.2所示,三極管Q2很重要。三極管是電子電路里很重要的一個元件,三極管有兩個作用:一個是放大作用;一個是開關(guān)作用(嚴(yán)格來講開關(guān)作用是放大作用的極限情況)。為了便于理解,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(jī),下面的GND是比水池低的任何一點(diǎn)。三極管就是水龍頭,它的把手就是那個帶有電阻的引腳。

當(dāng)J-LINK-ARM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(dāng)單片機(jī)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(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)“關(guān)水龍頭”,繼電器“水輪機(jī)”因?yàn)闆]有水流下來,就會停止。

這就是三極管的開關(guān)作用。簡單的理解和記憶就是:三極管是一個開關(guān)器件,但它不是用手來控制,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(guān)(與機(jī)械開關(guān)相區(qū)別)。

繼電器的內(nèi)部組成及各個引腳的電路接法

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圖3.4.3 繼電器內(nèi)部電路圖


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圖3.4.3 繼電器引腳邏輯圖


繼電器就是線圈控制的開關(guān)。開關(guān)有2-3個接線端。如圖3.4.3所示繼電器,當(dāng)AC之間沒有5V,線圈沒電,這時,B和E通,B和D不通。


當(dāng)AC之間有5V后,線圈有電,里面的開關(guān)動作,B和E斷開,B和D導(dǎo)通。
繼電器電壓和電流不能超過繼電器型號所確定的數(shù)值,一般為交流220V,電流不超過3A。直流125V,電流不超過5A。

小功率繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

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圖3.4.4小功率繼電器結(jié)構(gòu)原理圖


繼電器接線舉例

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圖3.4.5繼電器接燈泡實(shí)例

實(shí)驗(yàn)原理
直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境由PC機(jī)(安裝有Windows XP操作系統(tǒng)、ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境和J-Link-ARM-V410i仿真器)、J-Link-ARM仿真器、NXP LPC2378實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)板、直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和LCD顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成,如圖3.4.1所示。
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圖3.4.1 傳感器實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)器材接線
本實(shí)驗(yàn)所使用的繼電器模塊實(shí)物圖如圖3.2.6所示。
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圖3.4.4 繼電器模塊


將繼電器模塊安裝到開發(fā)板上(斷電安裝),然后用AK100或者JLINK仿真器的一端用USB接口與電腦相連,一端的20Pin的JTAG引腳與NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板的J2相連,并給NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板上電,如圖3.4.5所示。


將繼電器傳感器模塊安裝到開發(fā)板上(斷電安裝),然后用J-LINK仿真器的一端用USB接口與電腦相連,一端的20Pin的JTAG引腳與NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板的J2相連,并給NXP LPC2378節(jié)點(diǎn)板上電,如下圖所示:

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圖3.4.5 繼電器試驗(yàn)接口電路


2.繼電器運(yùn)行測試
(1) 打開工程.mcp,編輯主程序文件Main.c。



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