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Kann ein Einchip-Mikrocomputer Relais und Magnetventile direkt ansteuern?

Obwohl dieses Problem für den alten Elektroniker nicht der Rede wert ist, gibt es für Anfänger im Bereich Mikrocontroller zu viele Leute, die diese Frage stellen. Da ich ein Anfänger bin, muss ich auch kurz erklären, was ein Relais ist.

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Ein Relais ist ein Schalter, der durch eine Spule im Inneren gesteuert wird. Wird die Spule mit Strom versorgt, zieht das Relais an und der Schalter betätigt.

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Manche Leute fragen auch: Was ist eine Spule? Schauen Sie sich die Abbildung oben an. Pin 1 und Pin 2 sind die beiden Pins der Spule, Pin 3 und Pin 5 sind jetzt durch, Pin 3 und Pin 2 nicht. Wenn Sie Pin 1 und Pin 2 anschließen, hören Sie, wie das Relais abschaltet, und dann werden Pin 3 und Pin 4 abgeschaltet.

Wenn Sie beispielsweise das Ein- und Ausschalten einer Leitung steuern möchten, können Sie die Leitung absichtlich unterbrechen, ein Ende mit 3 Fuß und ein Ende mit 4 Fuß verbinden und dann durch Ein- und Ausschalten der Spule das Ein- und Ausschalten der Leitung steuern.

Wie viel Spannung liegt an Pin 1 und Pin 2 der Spule an?

Bei diesem Problem müssen Sie sich die Vorderseite des von Ihnen verwendeten Relais ansehen, beispielsweise das, das ich jetzt verwende. Sie können sehen, dass es 0,5 VDC hat. Sie können also 5 V an die Spule dieses Relais geben, und das Relais zieht.

Wie fügt man Spulenspannung hinzu? Wir sind endlich beim Thema.

Sie können das 5-V- und GND-Kabel mit beiden Händen direkt an die beiden Pins der Relaisspule halten, Sie werden den Ton hören.

Wie können wir ihn also mit einem Mikrocontroller spannungsführend machen? Wir wissen, dass der Pin des Einzelchip-Mikrocomputers 5 V ausgeben kann. Ist er nicht direkt mit der Relaisspule des Einzelchip-Mikrocomputer-Pins verbunden, ist das in Ordnung?

Die Antwort ist natürlich nein. Warum ist das so?

Es ist immer noch das Ohmsche Gesetz.

Verwenden Sie ein Multimeter, um den Widerstand der Relaisspule zu messen.

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Beispielsweise beträgt der Widerstand meiner Relaisspule etwa 71,7 Ohm. Bei einer Spannung von 5 V ergibt sich ein Strom von 5 geteilt durch 71,7 von etwa 0,07 A, also 70 mA. Denken Sie daran, dass die maximale Ausgangsleistung des normalen Pins unseres Ein-Chip-Mikrocomputers 10 mA Strom beträgt und die maximale Ausgangsleistung des Hochstrom-Pins 20 mA Strom beträgt (siehe hierzu das Datenblatt des Ein-Chip-Mikrocomputers).

Beachten Sie, dass die Ausgangsstromkapazität trotz 5 V begrenzt ist und den Strom des Antriebsrelais nicht erreichen kann, sodass das Relais nicht direkt angetrieben werden kann.

Dann müssen Sie sich etwas einfallen lassen. Verwenden Sie beispielsweise einen Triodenantrieb S8050. Der Schaltplan sieht wie folgt aus.

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Schauen Sie sich das Datenblatt des S8050 an. Der S8050 ist eine NPN-Röhre, der maximal zulässige Strom des ICE beträgt 500 mA, also weit mehr als 70 mA, also gibt es absolut kein Problem mit dem Antriebsrelais des S8050.

Wenn Sie sich die Abbildung oben ansehen, ist ICE der Strom, der von C nach E fließt, also der Strom in einer Leitung mit der Relaisspule. NPN-Triode, hier ist ein Schalter, MCU-Pin-Ausgang 5 V High-Pegel, ICE am Relais wird gezogen; SCM-Pin-Ausgang 0 V Low-Pegel, ICE ist abgeschaltet, das Relais zieht nicht.

In gleicher Weise ist auch das Magnetventil eine Last mit geringem Widerstand und großer Leistung, und es ist auch notwendig, die entsprechenden Antriebskomponenten gemäß der oben genannten Methode des Ohmschen Gesetzes auszuwählen.


Veröffentlichungszeit: 12. Juli 2023