摘要:在單片機(jī)測控系統(tǒng)中,弱電控制強(qiáng)電的運(yùn)用較為廣泛。文章以單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路為中心話題,主要介紹了該方案的硬件電路制作和軟件編寫,其中涉及到單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路工作原理、電源等幾個方面。該方案制作簡單、操作方便,可以實現(xiàn)對多種電器的控制,能夠為我們的生活帶來方便,在實踐中值得進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:單片機(jī) 控制強(qiáng)電 實用電路 可控硅 光電藕合器
中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)09(c)-0070-01
在單片機(jī)測控系統(tǒng)中,弱電控制強(qiáng)電的運(yùn)用較為廣泛。
使用一塊單片機(jī)、一個光電藕合器和一個可控硅就能夠使5V弱電控制220V的強(qiáng)電,這種原理使得對各種電器的控制成為可能,通過弱電控制強(qiáng)電,能夠為我們的生活提供方便。比如利用弱電控制強(qiáng)電的原理制成水溫恒溫控制系統(tǒng),包括酸奶機(jī)、暖奶器、理療器、足浴器、巧克力機(jī)等等,這些機(jī)器的制成為我們的生活提供了很大的方便。
文章以酸奶機(jī)為例,主要介紹了單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路的硬件制作和軟件編寫。希望能夠?qū)σ鹑藗儗@一問題的進(jìn)一步關(guān)注,能夠?qū)嵺`發(fā)揮指導(dǎo)作用。
1 單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路工作原理
(1)系統(tǒng)框架簡介。
單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路的系統(tǒng)框架圖包括單片機(jī)部分、復(fù)位電路、時鐘電路、溫度測量電路、正溫度系數(shù)控制電路。第一、單片機(jī)部分。在單片機(jī)的采用上,該控制方案使用的是HT46R47單片機(jī),其主要任務(wù)是:接收傳感器所測得的溫度,并進(jìn)行判斷和處理。第二、復(fù)位電路。在該控制方案中,復(fù)位電路的主要目的是保證單片機(jī)能夠正常運(yùn)行和正常工作。第三、時鐘電路。時鐘電路在該方案的目的與復(fù)位電路的目的是一樣的。第四、溫度測量電路。它的主要組成部分是熱敏電阻,溫度測量電路的主要目的是測量液體的溫度,并將測量結(jié)果傳給單片機(jī)。第五、正溫度系數(shù)控制電路。正溫度系數(shù)控制電路構(gòu)成部件包括可控硅、光電藕合器以及加熱片,它的目的是將溫度控制在限定范圍之內(nèi)。
(2)工作原理。
該方案的控制原理如下:由溫度傳感器對溫度進(jìn)行采樣、測量,然后將測量結(jié)果傳輸給單片機(jī);然后,單片機(jī)會將測得的值與內(nèi)部設(shè)定的值進(jìn)行比較,通過比較,會得出相應(yīng)的結(jié)果,然后通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對正溫度系數(shù)加熱器是否工作進(jìn)行控制。在這里需要注意的是,液體的慣性比較大,斷電后仍然有余熱留在加熱器,因此,采取恰當(dāng)?shù)目刂品椒ㄊ鞘直匾?,其中水溫需要保持?8℃,并保證誤差在正負(fù)一攝氏度。
2 單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路電源
(1)電源。
該設(shè)計方案的電源是一個正五伏的穩(wěn)壓電源,它的主要組成部分包括:穩(wěn)壓管7805、電容、整流橋和變壓器。變壓器會將交流的220V電壓轉(zhuǎn)化為12V的交流電壓,在整流橋的作用下,九伏的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷骶欧妷海俳?jīng)過電容濾波作用,在穩(wěn)壓管7805的作用之下,9V的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槲宸闹绷麟妷海@樣一來,單片機(jī)便會得到穩(wěn)定的低壓電。
(2)單片機(jī)控制部分。
單片機(jī)對溫度進(jìn)行控制是通過HT46R47來實現(xiàn)的,首先是采集溫度,然后傳給單片機(jī),單片機(jī)對此進(jìn)行工作,并進(jìn)一步實現(xiàn)對加熱器件的控制。第一、控制電路簡介。單片機(jī)HT46R47的12腳VCC腳1連接上面電路的正五伏電壓,它的11腳RES腳與電阻R2,電容C3組合,形成一個復(fù)位電路。它的13、14腳與十二兆晶振組成時鐘電路。第二、HT46R47簡介。HT46R47是8位RISC結(jié)構(gòu)單片機(jī),它的性能高,效益高,被運(yùn)用于對模擬信號進(jìn)行直接處理。該系列單片機(jī)不僅包含一個集成的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一個或多個脈沖寬度調(diào)制輸出。還增加了單片機(jī)的暫停、喚醒功能、振蕩器選擇、可編程分頻器等內(nèi)部特征,不僅使得單片機(jī)的使用靈活度得到了增加,還精簡了外部器件,降低了產(chǎn)品成本。該系列單片機(jī)功能強(qiáng)大、功耗較低、性能較高、控制靈活、成本低廉,在實踐中得到較為廣泛的應(yīng)用。
(3)測溫。
在單片機(jī)中,有一個分壓電路,它的組成比較簡單,包括8腳與R2、R3,其中,R2是定值電阻11K,R3是溫度傳感器的電阻,當(dāng)水溫發(fā)生變化,分壓電路會隨之發(fā)生變化。8腳得到五伏電壓的分壓,單片機(jī)得到電壓的信號,在對此進(jìn)行分析和判斷的基礎(chǔ)上,再決定是否繼續(xù)進(jìn)行加熱。
(4)加熱部分。
單片機(jī)的1腳接控制加熱部分的三極管的基極,編寫程序,并控制正溫度系數(shù)加熱。光電耦合器MOC3023和可控硅BTAl6相互結(jié)合,組成加熱系統(tǒng)。在這里,光電耦合器MOC3023與開關(guān)相類似,控制可控硅導(dǎo)。除這些之外,加熱部分還包括加熱電路、可控硅、光電藕合器、正溫度系數(shù)加熱器。其中,加熱電路是由三極管、光電耦合器MOC3023、可控硅等相互作用,發(fā)生一系列較為復(fù)雜的反應(yīng)而工作的,在對溫度進(jìn)行加熱一段時間后,信號便會傳送給單片機(jī),單片機(jī)1腳輸出低電壓,這時候,加熱部分就停止了工作??煽毓栌址Q為晶閘管,它有三個引腳,包括一個陰極K、一個陽極A和一個是柵極G。光電藕合器能夠?qū)⒉煌钠骷碗娐返确庋b在同一管座內(nèi)。這些器件主要包括紅外光發(fā)射器件、紅外光接收器件、信號處理電路等。正溫度系數(shù)加熱器是一種新型電子材料,它的性能優(yōu)越,既使用簡單,又安全,還可以省電,在實際的運(yùn)用越來越廣泛。
3 結(jié)語
綜上所述,文章主要介紹了單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡單實用電路的硬件電路制作和軟件編寫,其中涉及到它的工作原理、電源、原理圖、實物圖、控制程序等方面。該方案制作簡單、操作方便,可以實現(xiàn)對多種電器的控制,能夠為我們的生活帶來方便,在實踐中值得進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。
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