动手用单片机控制5V继电器

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：CLR P2.3或者CLR P2.4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.
51单⽚机驱动继电器电路
1.基本电路如右图。

2.单⽚机的IO⼝输出电流很⼩4到20mA，所以要⽤三极管放⼤来驱动继电器。

主要技术参数
1.触点参数：
触点形式：1C（SPDT）
触点负载：3A 220V AC/30V DC
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：DC 5V
吸合电压：DC 3.75V
释放电压：DC 0.5V
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： S8050 S8050 h=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 B C D档贴⽚为 L H档
放⼤倍数B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350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
P CM(W )I CM(m A) BV (CEO)V f T(MH Z) hF E
9
012P NP 0.62550040-- 64 ～ 202 9
014N PN 0.62510050-- 60 ～ 1000 8
050N PN 1 1.5A 2519085 ～ 300
8 550P
NP 1 1.
5A
252
00
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*40 mA = 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
为⼯
流(40mA/100 =4mA)，
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：3A 220V AC/30V DC
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：DC 5V
吸合电压：DC 3.75V
释放电压：DC 0.5V
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400 A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；。