Во многих конструкциях на основе микроконтроллеров применяются различные методы взаимодействия частей этой конструкции между собой и с внешним миром. Сам микроконтроллер может быть представлен как система, которая принимает входные сигналы, обрабатывает их и выводит обработанные данные. Микроконтроллеры чрезвычайно полезны при взаимодействии с другими устройствами вроде датчиков, двигателей, коммутаторов, дисплеев и других приборов. Зачастую возникнет необходимость организовать с помощью микроконтроллера управление электромагнитным реле.
Реле позволяют слаботочным цепям управлять цепями с высоким током и/или напряжением. Ниже приведена простая схема интерфейса микроконтроллер-реле с гальванической развязкой. Под гальваноразвязкой понимается потенциальное разделение двух цепей, то есть между ними нет никаких металлических соединений. При таком разделении энергия передается оптическим путем или с помощью индуктивной связи.
Микросхема CNY17-1 компании Vishay Semiconductors представляет собой оптопару, состоящую из инфракрасного светодиода из арсенида галлия и кремниевого NPN-фототранзистора. Устройство может передавать информацию в виде сигналов при сохранении высокой степени электрической изоляции между входом и выходом.
Взаимодействие микроконтроллера с такой схемой организуется достаточно просто. Вход схемы может быть подсоединен к выбранной ножке микроконтроллера через входную клемму. Однако, нужно учитывать полярность. Состояние Logic 1 (высокий уровень 5 В) на входе опторазвязки PC1 (CNY17-1) замкнет реле, а логическое состояние Logic 0 (низкий уровень 0 В) — разомкнет. Цепь может быть запитана от любого источника постоянного тока, способного выдавать примерно 50 мА при 12 В.
В данном прототипе R1 = 1 КОм, если вы используете другую оптопару, то желательно подобрать другое значение, удовлетворяющее требованиям этой оптопары.
Коэффициент передачи по току CNY70-1 составляет от 40 до 80%.
Реле 12 В / 320 Ом SPDT в данном случае потребляет примерно 38 мА.
Силовой диод D1 (1N4007, 1N4001 или подобный), включенный параллельно катушке реле, защищает транзистор T1 (BC547) от повреждений, которые могут возникнуть из-за электромагнитного импульса, генерируемого индуктивностью катушки в момент отключения транзистора.
C1 (100 мкФ) является шунтирующим конденсатором, необходимым для гашения пульсации тока, когда реле включается и выключается. Это обеспечит более надежную работу цепи и предотвратит вмешательство в работу схемы управления, вызванное помехами.
Перевод © digitrode.ru