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为什么单片机不能直接驱动继电器和电磁阀

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瑞生|  楼主 | 2015-6-27 23:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
注意:此文是写给单片机初学者的。

为什么要写篇**?

虽然这个问题对于电子老白来说不值一提,不过对于初学单片机的朋友,问这个问题的人实在是太多了,以前总是一句一句的解释给你们听,重复的劳动实在没有意义,看来非常有必要在这里统一的说一下了。

既然是初学者,还得简单介绍一下继电器是个什么东西。


(这是我手头上的一个继电器)

继电器就是个开关,这个开关是由它内部的线圈控制的,给它的线圈通电,继电器就吸合,开关就动作了。


有些人还会问什么是线圈?看上图,1脚和2脚就线圈的两个引脚,3脚和5脚现在是通的,3脚和2脚是不通的。如果你给1脚和2脚通电,你就会听到继电器一声响,然后3脚和4脚就通了。

比如你要控制一条线的通断,就可以把这条线故意搞断以后,一端接到3脚,一端接到4脚,然后通过给线圈通电和断电,就可以控制这条线的通断了。

线圈1脚和2脚加多大电压?

这个问题,需要看你用的继电器的正面,比如我现在这个,你可以看到是05VDC,所以你可以给这个继电器的线圈通5V电,继电器就会吸合。

线圈电压怎么加?

终于说到正题了。

你可以直接用两只手拿上5V和GND两条线直接通到继电器线圈的两个引脚,就会听到响声了。

那用单片机怎么给他加电压?我们知道,单片机引脚就可以输出5V,是不是直接用单片机引脚连接继电器线圈,就可以了呢?

答案当然不是的。

为什么呢?

万变不离其宗,还是欧姆定律。

你用万用表量一下继电器线圈的电阻。



比如我这个继电器线圈的电阻,大概是71.7欧姆,加5V电压的话,电流就是5除以71.7约等于0.07A,就是70mA。记住,我们单片机的普通引脚最大输出10mA电流,大电流的引脚最大输出20mA电流(这点可参照单片机的datasheet)。

看到了吧,虽然是5V,但是输出电流能力有限,达不到驱动继电器的电流,所以无法直接驱动继电器。

这时候就需要想办法。比如用三极管S8050驱动。电路图如下。



看S8050的datasheet,S8050是一个NPN管,ICE最大允许电流是500mA,远远大于70mA,所以用S8050驱动继电器绝对是没有问题的。

看上图,ICE也就是从C流到E的电流,就是和继电器线圈一条线的电流。NPN三极管,在这里就是个开关,单片机引脚输出5V高电平,ICE就导通继电器就会吸合;单片机引脚输出0V低电平,ICE就截止,继电器就不吸合。

同理,电磁阀也是一种电阻很小功率很大的负载,也需要按照上述欧姆定律的方法,选择合适的驱动元件。

你听懂了吗?

我已经把这篇**做成了PDF,你可以下载永久保存:
为什么单片机不能直接驱动继电器和电磁阀.pdf (215.81 KB)

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21ic小喇叭 打赏了 3.00 元 2015-06-30

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通宵敲代码 + 6 很基础、很实用!

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沙发
dirtwillfly| | 2015-6-28 08:18 | 只看该作者
感谢分享

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板凳
瑞生|  楼主 | 2015-6-28 09:46 | 只看该作者
感谢版主给我加“酷”:handshake

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地板
hqtdzgs| | 2015-6-28 21:34 | 只看该作者
一直在用,还没有这么细的做过资料

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daibumeikuai| | 2015-6-29 08:58 | 只看该作者
瑞哥也来21了:D

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6
justtest111| | 2015-6-30 16:35 | 只看该作者
写的挺详细的

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7
arima| | 2015-6-30 18:22 | 只看该作者
了解,感謝分享。。。:)

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8
戈卫东| | 2015-6-30 23:49 | 只看该作者
但是你给出的电路是不对的。。。。。。。。。。。。

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9
戈卫东| | 2015-6-30 23:51 | 只看该作者
继电器这种大电感负载开关电路需要有关断吸收措施

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A2000wps 2015-7-1 14:52 回复TA
关断 吸收措施怎么做呢? 我以前用继电器控制产品的上电,有时有突波 
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dirtwillfly + 6 赞一个!
10
dirtwillfly| | 2015-7-1 08:30 | 只看该作者
戈卫东 发表于 2015-6-30 23:51
继电器这种大电感负载开关电路需要有关断吸收措施

正解。

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11
jjeemm77| | 2015-7-1 17:21 | 只看该作者
科普读物、不必苛求!…要考滤读者:这真是话越说越多…

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12
ADS1993| | 2015-7-1 23:43 | 只看该作者
虽然直接驱动不是正确的方式,但是用灌电流的方式是可以直接驱动的起来的。

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chenhao8060| | 2015-7-2 09:01 | 只看该作者
线圈最好串联一个限流电阻吧,再并联一个反向二极管,关断吸收

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14
han0097| | 2015-7-2 09:14 | 只看该作者
chenhao8060 发表于 2015-7-2 09:01
线圈最好串联一个限流电阻吧,再并联一个反向二极管,关断吸收

感觉电阻可有可无,但觉得并联一个二极管是可以的!

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15
lgq1542380129| | 2015-7-2 14:18 | 只看该作者
chenhao8060 发表于 2015-7-2 09:01
线圈最好串联一个限流电阻吧,再并联一个反向二极管,关断吸收

继电器本身就是电压驱动型,串限流电阻感觉没必要。续流二极管要得

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16
lgq1542380129| | 2015-7-2 14:19 | 只看该作者
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17
wh6ic| | 2015-7-2 14:24 | 只看该作者
  立意很好,给新手看的话,略嫌不谨慎。

  1、市场上能买到的8050,很多Hef不足200倍。按1L图,基极电阻10K,基极吃掉0.5V,则基极电流最多0.45mA,按150倍,是67.5mA,驱动70mA电流的线圈会欠驱动,三极管工作在放大状态,试验样机可能没问题,批量生产,如果采购环节控制不良,有较大可能出现异常。
  2、有些MCU复位时引脚有高电平输出,这个电路在上电或复位时继电器会跳一下。建议LZ补充用PNP管驱动的电路或者MOSFET驱动电路,及其应用场合,能补充抗复位异常的电路就更好了,还建议LZ给新手提供相关阻容元件的分析思路或计算方法--以利新手尽快上手。
  3、还有的MCU是准双向IO,高电平驱动能力差,不建议向应用经验不足的新手推荐使用这种方式驱动负载。
  至于驱动管的保护、可能的热设计、抗EMI措施、冗余驱动等,也希望LZ能作补充。

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瑞生 2015-7-8 22:08 回复TA
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dirtwillfly + 10 很给力!
18
Vesen慎| | 2015-7-2 15:41 | 只看该作者
谢谢分享,写的很详细,让生为小白的我一下就懂了

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19
秋风式街球| | 2015-7-2 16:06 | 只看该作者
写的不错  支持一下

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xyz549040622| | 2015-7-2 20:52 | 只看该作者
赞一个,楼主的立意不错,适合新手。17楼的补充真给力,大赞。

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