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用单片机通过继电器来控制电热水器的实验

家用电器中的电热水器采用单片机设计电路。家用电热水器采用交流220V电源,单片机I/0口不能直接控制如此高的电压,必须通过外部电路。以下是最常用的电磁继电器控制电路的简要介绍。

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端增加一定的电压,电流就会流过线圈,产生电磁效应。在电磁吸引的作用下,凝聚力将克服返回弹簧的拉力吸入芯,从而驱动凝聚力的动触点与静触点吸合,从而连接原断开的电路:当线圈断电时,电磁吸力也会消失,凝聚力将在弹簧的反应力中返回到原来的位置,从而断开动触点和静触点。通过这种方式,吸合、释放,从而达到导通、切断电路的目的。

继电器通常用于自动控制电路,实际上是一种用较小的电压和电流控制较大电压和电流的自动开关

因此,它在电路中起着自动调节、安全保护和转换电路的作用。在本应用中,由于单片机属于低压小电流设备,通过继电器控制高压大电流。

在上述电路中,对于单片机P1.7口写1V),三极管Q1截止, 5V继电器加继电器的线包线圈,继电器不吸合,220V与电热水器不连接,因此电热水器不加热:单片机I/0口写0OV),三极管Q1导通, 5V继电器线包线圈通过三极管8550加入,220V当电灯开始加热时,打开电热水器。

在选择下图中的电路继电器时,应根据电热水器的功率选择触点电流足够大的型号。例如,1000瓦的电热水器工作电流约为5A,所以要选择触点电流:远大于5A继电器型号(如1)OA的型号)o图3显示控制220V实验电热水器时,要注意安全,初学者必须在专业人员的指导下进行,防止触电事故。

如果单片机同时连接上图和下图两个电路,请使用P2.读取按钮,使用P1.7控制继电器。编写一个程序,要求按下按钮,电热水器加热约1小时。程序如下:

#include

sbitRelay=P1^7.//继电器控制变量Relay定义为P1.7口

sbitKey=P2^O;//状态变量按钮Key定义为P2.0口

//主程序

voiDMAin(void)

{

unsignedinti;

for(;;){

if(Key==0){//检测按钮是否按下,如果按下

Key=执行以下程序

Relay=0.//使继电器吸合,电热水器开始加热

for(i=0;i<3600;i ){//执行3600次,每次1600次

秒,共1小时

delay()///延迟0.5秒

delay()///延迟0.5秒

}

Relay=1://延迟到达,使继电器释放断开触点,

////电热水器加热结束

}

}

中国许多地方的电费已经开始在峰谷时段实施不同的电价。在用电高峰期实行高电价,而在用电低峰期(如深夜)实行非常低的电价。

假如我们用时钟芯片设计一个电路,用单片机读取实时钟(也是通过I/0口读取),同时通过下图电路中的继电器控制家中的电热水器,电热水器可以在电价低的夜间自动加热,电价高的白天断开,可以节省相当多的电费。

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