光电隔离多路继电器概要.docVIP

PAGE

PAGE4

※※※※※※※※※

※※※※※※※※※

※※

※※

※※

※※※※※※※※※

2009级学生单片机

课程设计

单片机课程设计报告书

课题名称

光电隔离多路继电器控制

姓名

学号

院系

专业

指导教师

2012年6月12日

设计任务及要求：

1设计任务

设计一个光电隔离多路继电器。

2设计要求

（1）利用P1口输出高低电平的带你路。

（2）能够控制继电器的开合。

（3）能够以实现对外部的控制。

指导教师签名：

2012年05月28日

二、指导教师评语：

指导教师签名：

2012年月日

三、成绩

验收盖章

2012年月日

光电隔离多路继电器控制

1设计目的

（1）熟悉Proteus的操作环境，能够使用keilu-vision和proteus对单片机程序进行联合调试的方法

（2）学习汇编语言的编程与调试的方法。

（3）学习C51语言的程序设计方法，已经其编程与调试方法。

（4）掌握用继电器的基本方法和编程。

2设计的主要内容和要求

此次所设计的是一个光电隔离器多路继电器控制的系统，利用P1口输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对外部的控制。

3整体设计方案

主要由单片机AT89C51，光耦隔离器OPTOCOUPLER，电磁继电器RTE24005F，按键、灯泡以及一些其他相关元件设计而成。总体框图如下图3.1：

图3.1总体框图

4硬件电路的设计

本设计的硬件电路只要包括最小系统、开关电路、信号部分。最小系统只要是为了使单片机正常工作。控制电路只要由开关和按键组成，由操作者根据相应的工作需要进行操作。驱动电路主要由光耦隔离器和继电器组成，控制灯泡的亮和熄灭。

4.1最小系统

单片机（如图4.1）：本次设计使用单片机芯片AT89C51

AT89C51的工作特性：

·内含4KB的FLASH存储器檫写次数1000次；

·内含128字节的RAM；

·具有32根可编程I/O线；

·具有2个16位编程定时器；

·具有6个中断源，5个中断矢量，2级优先权的中断结构；

·具有1个全双工的可编程串行通信接口；

·具有1个数据指针DPTR；

·具有可编程3级程序锁定位；

·AT89C51的工作电源为5（1±0.2）V且典型值为5V；

·AT89C51最高工作频率为24MHZ；

·AT89C51的编程频率为3~24MHZ，编程启动电流和启动电压分别为1mA、5或12V。

图4.1AT89C51

4.2开关电路设计

根据系统的控制要求，设置3个开关S1、S2、S3，从而控制驱动电路的驱动。利用P1口输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对外部的控制。

图4.2开关电路

4.3驱动电路的设计

4.3.1光电隔离器介绍

光电隔离器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光耦合器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。大大增加计算机工作的可靠性。光电隔离器可以组成多种多样的应用电路。如组成光电隔离电路，长传输线隔离器，TTL电路驱动器，CMOS电路驱动器，脉冲放大器等。目前，在A／D模拟转换开关，光斩波器，交流、直流固态继电器等方面也有广泛应用。光电隔离器的输入部分为红外发光二极管，可以采用TTL或CMOS数字电路驱动。

图4.3.1光耦隔离器

4.3.2电磁继电器的介绍

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触