談單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡(jiǎn)單實(shí)用電路

摘要：在單片機(jī)測(cè)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(jiǎn)單實(shí)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(jiǎn)單實(shí)用電路工作原理、電源等幾個(gè)方面。該方案制作簡(jiǎn)單、操作方便，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電器的控制，能夠?yàn)槲覀兊纳顜?lái)方便，在實(shí)踐中值得進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 控制強(qiáng)電 實(shí)用電路 可控硅 光電藕合器

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0070-01

在單片機(jī)測(cè)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(gè)光電藕合器和一個(gè)可控硅就能夠使5V弱電控制220V的強(qiáng)電，這種原理使得對(duì)各種電器的控制成為可能，通過(guò)弱電控制強(qiáng)電，能夠?yàn)槲覀兊纳钐峁┓奖?。比如利用弱電控制?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(jiǎn)單實(shí)用電路的硬件制作和軟件編寫。希望能夠?qū)σ鹑藗儗?duì)這一問(wèn)題的進(jìn)一步關(guān)注，能夠?qū)?shí)踐發(fā)揮指導(dǎo)作用。

1 單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡(jiǎn)單實(shí)用電路工作原理

（1）系統(tǒng)框架簡(jiǎn)介。

單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡(jiǎn)單實(shí)用電路的系統(tǒng)框架圖包括單片機(jī)部分、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、溫度測(cè)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(cè)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(shí)鐘電路。時(shí)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(cè)量電路。它的主要組成部分是熱敏電阻，溫度測(cè)量電路的主要目的是測(cè)量液體的溫度，并將測(cè)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(duì)溫度進(jìn)行采樣、測(cè)量，然后將測(cè)量結(jié)果傳輸給單片機(jī)；然后，單片機(jī)會(huì)將測(cè)得的值與內(nèi)部設(shè)定的值進(jìn)行比較，通過(guò)比較，會(huì)得出相應(yīng)的結(jié)果，然后通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)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(jiǎn)單實(shí)用電路電源

（1）電源。

該設(shè)計(jì)方案的電源是一個(gè)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(huì)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(guò)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?，這樣一來(lái)，單片機(jī)便會(huì)得到穩(wěn)定的低壓電。

（2）單片機(jī)控制部分。

單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制是通過(guò)HT46R47來(lái)實(shí)現(xiàn)的，首先是采集溫度，然后傳給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)此進(jìn)行工作，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器件的控制。第一、控制電路簡(jiǎn)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(gè)復(fù)位電路。它的13、14腳與十二兆晶振組成時(shí)鐘電路。第二、HT46R47簡(jiǎn)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(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行直接處理。該系列單片機(jī)不僅包含一個(gè)集成的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一個(gè)或多個(gè)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(jiǎn)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(shí)踐中得到較為廣泛的應(yīng)用。

（3）測(cè)溫。

在單片機(jī)中，有一個(gè)分壓電路，它的組成比較簡(jiǎn)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(huì)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(hào)，在對(duì)此進(jìn)行分析和判斷的基礎(chǔ)上，再?zèng)Q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(duì)溫度進(jìn)行加熱一段時(shí)間后，信號(hào)便會(huì)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)1腳輸出低電壓，這時(shí)候，加熱部分就停止了工作?？煽毓栌址Q為晶閘管，它有三個(gè)引腳，包括一個(gè)陰極K、一個(gè)陽(yáng)極A和一個(gè)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(hào)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(jiǎn)單，又安全，還可以省電，在實(shí)際的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章主要介紹了單片機(jī)控制強(qiáng)電的簡(jiǎn)單實(shí)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(shí)物圖、控制程序等方面。該方案制作簡(jiǎn)單、操作方便，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電器的控制，能夠?yàn)槲覀兊纳顜?lái)方便，在實(shí)踐中值得進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

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