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光耦隔离继电器.pdf
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众拳【剑齿虎】STM8开发板学习笔记分享
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第12讲 光耦隔离继电器
目 录
12.1继电器原理 2
12.2剑齿虎开发板集成光耦隔离继电器 3
12.2.1反向二极管的作用 4
12.3程序文件设计 4
12.3.1 lib文件中内容分析 4
12.3.2 main.c文件中的程序 5
12.3.3 jdq.c文件中的程序 7
12.3.4 jdq.h文件中的程序 7
12.1继电器原理
电磁继电器的构造：如图所示，A是电磁铁，B是衔铁，C是弹簧，D是动触点，E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。控制电路是由电磁铁A、衔铁B、低压电源E1和开关组成;工作电路是由小灯泡L、电源E2和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路，在常态时，D、E间未连通，工作电路断开。用手指将动触点压下，则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通，小灯泡L发光。闭合开关S，衔铁被电磁铁吸下来，动触点同时与两个静触点接触，使D、E间连通。这时弹簧被拉长，观察到工作电路被接通，小灯泡L发光。断开开关S，电磁铁失去磁性，对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置，动触点与静触点分开，工作电路被切断，小灯泡L不发光。
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继电器工作原理
继电器工作时，电磁铁通电，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。因此，继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
用继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。
12.2剑齿虎开发板集成光耦隔离继电器
剑齿虎开发板集成了光耦隔离的继电器功能。原理如“图12.1光耦隔离继电器原理图”。为了方便在实验中观察继电器状态，我们在一组常开触点上集成发光二极管，在继电器吸合时，LED4发光。另一组触点接入端子对外。
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图12.1光耦隔离继电器原理图
12.2.1反向二极管的作用
从原理图上可以看到反向二极管D3。在设计中加入反向二极管的作用是：电感线圈通电时会产生磁场使继电器吸合，而在断电的瞬间由于这个磁场的作用，线圈两端会产生很高的反向电压，这个反向电压可能高于数倍的供电电压，很有可能造成控制电路的器件工作不正常甚至击穿损坏（如烧坏驱动继电器的三极管）。在继电器线圈两端并联反向二极管，就会使这个反向电压有一个泄放回路，这样可以避免损坏其他器件。
12.3程序文件设计
12.3.1 lib文件中内容分析
我们建立一个“Lib”文件夹，把引用系统本身定义好的库函数发在其中，我们使用到哪个外设功能，直接引用到此文件夹中即可。一般情况下下面这三个文件都得引用。
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图12.4 stm8s_conf.h头文件内部选择
本节实验及以后的实验我们都是用到库文件，其中 stm8s_conf.h头文件包含了所有外设的声明头文件，在本试验中我们使用到时钟外设和GPIO端口外设。所以#include "stm8s_clk.h"和#include "stm8s_gpio.h"需要“打开”（就是把语句前面的双斜线注释符号删除即可，参考图12.4）。Stm8s_gpio.c库函数包含了所有管脚初始化功能和具体的执行操作；Stm8s_clk.c库函数主要包含了内部时钟和外部时钟设置，在主函数中规定了具体的执行方法，在这个函数中就有具体相关的执行步骤。
12.3.2 main.c文件中的程序
主程序就实现初始化和调用驱动程序，这样主程序控制思路清晰，流程简单。在以后的课节中我们就不再描述主程序的书写过程，留出主要思路讲述驱动部分的编写过程。详情请大家参考光盘（网盘）中程序及程序注释。
/***********************************************************************
* 说 明: 继电器实验
* 开发平台: 剑齿虎STM8开发板
* 作 者: 刘洋 张殿东
* 版 本: V1.0
* 日 期: 2016-05-03
*
* IAR开发环境 版本 V2.20.1
* ST库函数 版本 V2.2.0
***********************************************************************/
#include "pbdata.h"//引入自定义公共头文件
void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函数声明
/***********************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参：无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
***********************************************************************/
int main(void)
{
BSP_Configuration();//硬件驱动初始化函数
while(1)//主程序循环，反复执行循环体里的语句
{
JDQ_Demo();//在主程序中调用JDQ_Demo()函数
}
}
/***********************************************************************
* 函 数 名: BSP_Configuration
* 功能说明: 初始化硬件设备。只需要调用一次。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
***********************************************************************/
void BSP_Configuration(void)
{
CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV2);//时钟速度为内部16M，2分频，
LED_Init();//调用LED初始化函数
JDQ_Init();//调用JDQ初始化函数
}
/*断言函数：它的作用是在编程的过程中为程序提供参数检查*/
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(u8* file,u32 line)
{
while(1)
{
}
}
#endif
12.3.3 jdq.c文件中的程序
#include "pbdata.h"
/**************************************************************************
* 函 数 名: JDQ_Init
* 功能说明: JDQ的GPIO管脚初始化
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
**************************************************************************/
void LED_Init(void)
{
{
GPIO_Init(JDQ_PORT, JDQ_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW);//初始化JDQ管脚为低速开漏输出高阻态
}
}
/**************************************************************************
* 函 数 名: JDQ_Demo1
* 功能说明: 闪烁例程，间隔时间为3秒。
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
***************************************************************************/
void JDQ_Demo(void)
{
JDQ_L;
delay_ms(3000);
JDQ_H;
delay_ms(3000);
}
12.3.4 jdq.h文件中的程序
/***********************************************************************
* 剑齿虎STM8开发板硬件连接
* JDQ-PG7
************************************************************************/
#ifndef _JDQ_H
#define _JDQ_H
#include "stm8s.h"
#define JDQ_PIN GPIO_PIN_7//定义GPIO_PIN_7引脚为JDQ_PIN，相当于重新命名。
#define JDQ_PORT GPIOG//定义GPIOG端口为JDQ_PORT，相当于重新命名。
//如果想用其他管脚控制LED,那么只需更改上面对应的端口与引脚编号即可
#define JDQ_L GPIO_WriteLow(JDQ_PORT,JDQ_PIN);//定义JDQ_L,调用JDQ_L命令，PG7引脚输出低电平
#define JDQ_H GPIO_WriteHigh(JDQ_PORT,JDQ_PIN);//定义JDQ_H,调用JDQ_H命令，PG7引脚输出高电平
#define JDQ_R GPIO_WriteReverse(JDQ_PORT,JDQ_PIN);//定义JDQ_R,调用JDQ_R命令，PG7引脚输出电平状态取反
/*---------------------------函数声明-----------------------------------*/
void JDQ_Init(void); //JDQ初始化函数
void JDQ_Demo(void); //继电器吸合例程，间隔时间为3秒
#endif //定义文件名称结束
在这里我们对程序的主要部分做了详细的说明，如果想了解全部程序，请使用IAR软件打开我们的第12讲继电器试验程序（位置以光盘内容为主）。
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