单片机控制小型继电器实例参考

1、学习继电器基本知识

电磁继电器_百度百科 (baidu.com)

2、继电器驱动方式

2.1 N-MOS管驱动和NPN管驱动,这两种电路设计方便,I/O口能直接驱动(缺少隔离保护,缺少工作指示灯,看下节)

继电器型号:sdr-12vdc-sl-c,12v直流供电,1,4脚接线圈不分正负,功耗0.36W,电流30ma;

N-MOS驱动:I/O端施加2V以上电平可让n-mos管导通;3.3V,5V电平同样能导通;

NPN驱动:计算R4电阻值,需要根据继电器工作电流30ma来计算,三极管MMBT3904 规格书里有一条,

集电极-发射极饱和电压(VCE(sat)@Ic,Ib) 300mV@50mA,5mA

Ib就取4ma吧,I/O电平3.3V时,R4=(3.3-0.7)/0.004=650欧;选个680欧电阻没问题;

I/O电平5V时,R4=(5-0.7)/0.004=1075欧;选个1k或1.2k欧电阻没问题;

2.2 加光耦隔离保护

这已经是一个比较完善的电路,用光耦PC817隔离控制,电阻R9根据光耦规格书计算。

在3.3V下,R9不超过800欧姆可以控制光耦导通,R11选取在10k—100k。

在5V下,R9不超过1.5K欧姆可以控制光耦导通,R11选取在10k—100k。

在N-MOS驱动下,R9,R11有一定的选取范围,不需要考虑电流问题,能饱和工作就够了。下面电路需要计算阻值了。

继电器工作电流30ma,Q1工作在饱和状态时的Ib同样选取4ma,计算R2=(12v-0.3-0.7)/0.004=2.75k,0.3是光耦Vce压降,0.7是Q1 Vbe电压。 光耦工作在饱和状态下的Ic=4ma,查看规格书得知此时光耦输入端电流IF>5ma时Vce压降低于0.5V,计算R1=(3.3-1)/0.005=460,R1选个300欧姆没问题。

        用跳帽实现I/O高低电平触发切换,这里贴上原理图补充说明:(电路中I/O高电平务必要与3.3V保持相同,5V单片机将3.3V更改成5V),一定要有个跳帽在上面,现在光耦pc817的1,2端可能会导通,已经有电压电阻了,加上跳帽才能实现控制,不加不受控。

PS:在隔离保护N-MOS驱动中光耦pc817也可以将电阻R11更换位置。如下参考电路

3、 stm32编程

        平时点灯的程序拿过来都能用,I/O设置为推挽模式,在2.2光耦隔离设计中采用低电平驱动有效,高电平也能驱动,考虑到习惯就用低电平,下图是STM32f1 I/O口电气特性。

作者:qq_18776163

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