动手用单片机控制5V继电器.docx
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动手用单片机控制5V继电器
动手用单片机控制5V继电器
用单片机控制继电器
这里继电器由相应的S8050三极管来驱动，开机时，单片机初始化后的P2.3/P2.4为高电平，＋5伏电源通过电阻使三极管导通，所以开机后继电器始终处于吸合状态，如果我们在程序中给单片机一条：
CLRP2.3或者CLRP2.4的指令的话，相应三极管的基极就会被拉低到零伏左右，使相应的三极管截至，继电器就会断电释放，每个继电器都有一个常开转常闭的接点，便于在其他电路中使用，继电器线圈两端反相并联的二极管是起到吸收反向电动势的功能，保护相应的驱动三极管.
主要技术参数
1.
触点参数：
触点形式：
1C（SPDT）
触点负载：
3A220VAC/30VDC
阻抗：
≤100mΩ
额定电流：
3A
电气寿命：
≥10万次
机械寿命：
≥1000万次
2.线圈参数：
阻值（士10%）：
120Ω
线圈功耗：
0.2W
额定电压：
DC5V
吸合电压：
DC3.75V
释放电压：
DC0.5V
工作温度：
-25℃～+70℃
绝缘电阻：
≥100MΩ型号：
HK4100F-DC5V-SH
线圈与触点间耐压：
4000VAC/1分钟
触点与触点间耐压：
750VAC/1分钟
继电器工作吸合电流为0.2W/5V=40mA或5V/120Ω≈40mA。
三极管基极电流：
继电器的吸合电流/放大倍数=基极电流（40mA/100=4mA），为工作稳定，实际基极电流应为计算值的2倍以上。
基极电阻：
（5V-0.7V）/基极电流=电阻值（4.7V/8mA=3.3KΩ）。
这里单片机IO口输出高电平触发三极管导通。
经过以上的分析计算得出：
三极管可用极性是NPN的9014或8050，电阻选3.3K
AT89S52每个单个的引脚，输出低电平的时候，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为 10 mA； 每个 8 位的接口（P1、P2 以及 P3），允许向引脚灌入的总电流最大为 15 mA，而 P0 的能力强一些，允许向引脚灌入的最大总电流为 26 mA； 全部的四个接口所允许的灌电流之和，最大为 71 mA。
而当这些引脚“输出高电平”的时候，单片机的“拉电流”能力呢？
可以说是太差了，竟然不到 1 mA。
结论就是：
单片机输出低电平的时候，驱动能力尚可，而输出高电平的时候，就没有输出电流的能力。
基本参数：
S8050S8050h=270
类型：
NPN
耗散功率：
0.625W（贴片：
0.3W）
集电极电流：
0.5A
基极电压：
40V
发射极击穿电压：
25V
发射极饱和电压：
0.6V
特征频率f：
最小150MH
按三极管后缀号分为BCD档贴片为LH档
放大倍数B85-160C120-200D160-300L100-200H200-350
管脚排列顺序：
E、B、C或E、C、B
常用三极管参数（参考）
型号
极性
PCM（W）
ICM（mA）
BV（CEO）V
fT（MHZ）
hFE
9012
PNP
0.625
500
40
--
64～202
9014
NPN
0.625
100
50
--
60～1000
8050
NPN
1
1.5A
25
190
85～300
8550
PNP
1
1.5A
25
200
60～300
注释：
1.PCM是集电极最大允许耗散功率。
2.ICM是集电极最大允许电流。
3.BV（CEO）是三极管基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。
4.fT是特征频率。
5.hFE是放大倍数。
6.从上面的继电器线圈参数得知，继电器工作吸合电流为0.2W/5V=40mA或5V/120Ω≈40mA。
7.三极管的选择：
1.功率PCM：
大于5V*继电器电流（5*40mA=0.2W）的两倍；
2.最大集电极电流（ICM）：
大于继电器吸合电流的两倍以上；
3.耐压BV（CEO）：
大于继电器工作电压5V,可选10V以上；
4.直流放大倍数：
取100。
5.三极管可选：
PCM（0.4W↑），ICM（80mA↑）,BV（10V↑）
8.
三极管基极输入电流：
继电器的吸合电流/放大倍数=基极电流（40mA/100=4mA），为工作稳定，实际基极电流应为计算值的2倍以上。
9.基极电阻：
（5V-0.7V）/基极电流=电阻值（4.7V/8mA=3.3KΩ）。
10.这里单片机IO口输出高电平触发三极管导通。
经过以上的分析计算得出：
三极管可用极性是NPN的9014或8050，电阻选3.3K。
11.三极管的放大倍数要求不高，一般买的都可以，100～500（放大倍数分段可选），随便买的都可以用。
12.电阻R1选3.3K/0.25W就可以了,保证基极为MA级电流就可以开关三极管了。
当三极管由导通变为截止时，继电器绕组感生出一个较大的自感电压。
它与电源电压叠加后加到控制继电器线圈的三极管的e、c两极上，使发射结（e—c）有可能被击穿。
1.为了消除这个感生电动势的有害影响，在继电器线圈两端反向并联抑制二极管，以吸收该电动势。
2.
自感电压与电源电压之和对二极管来说却是正向偏压，使二极管导通形成环流。
感应的高电压就会通过回路释放掉，保证了三极管的安全。
主要技术参数
1.触点参数：
触点负载：
3A220VAC/30VDC
阻抗：
≤100mΩ
额定电流：
3A
电气寿命：
≥10万次
机械寿命：
≥1000万次
2.
线圈参数：
阻值（士10%）：
120Ω
线圈功耗：
0.2W
额定电压：
DC5V
吸合电压：
DC3.75V
释放电压：
DC0.5V
单片机IO的驱动能力
•P0口的驱动能力较大，当其输出高电平时，可提供400μA的电流；
•P0口输出低电平（0.45V）时，则可提供3.2mA的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大；
•P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL，即可提供的电流只有P0口的一半；
•继电器线圈需要流过较大的电流（约50mA）才能使继电器吸合，一般的集成电路不能提供这样大的电流，因此必须进行扩流，即驱动。
因此，要用单片机控制各种各样的高压、大电流负载，如电动机、电磁铁、继电器、灯泡等，不能用单片机的I/O线来直接驱动，而必须通过各种驱动电路和开关电路来驱动。
NPN晶体管驱动时：
1、基极高电平→晶体管饱和导通→集电极低电平→继电器线圈通电→触点吸合。
2、基极低电平→晶体管截止→继电器线圈断电→触点断开。
PNP晶体管驱动的优点：
1、单片机IO端口的低电平驱动能力较强；
2、避免单片机上电时IO为高电平，造成继电器误动作
继电器驱动电路的一些注意事项
•要与强电隔离和采取抗干扰措施，否则容易出现乱码和死机、重启
–三极管的基极对地要有一个下拉电阻，防止误动；
–大电流工作时，继电器触点应安装RC消火花电路；
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