Ի՞նչ է ձեզ անհրաժեշտ միկրոկարգավորիչների համար ծրագրերի պրոֆեսիոնալ մշակող դառնալու և հմտությունների այնպիսի մակարդակի հասնելու համար, որը թույլ կտա ձեզ հեշտությամբ գտնել և աշխատանք ստանալ բարձր աշխատավարձով (Ռուսաստանում միկրոկոնտրոլերների ծրագրավորողի միջին աշխատավարձը 2017 թվականի սկզբին կազմում է 80000 ռուբլի): ...

Մենք շարունակում ենք պատմությունը հզոր բեռը միկրոկարգավորիչին միացնելու մասին: Մենք արդեն գիտենք, թե ինչպես միանալ միկրոկոնտրոլերին և. Հիմա էլեկտրամագնիսական ռելեի հետ գործ ունենալու հերթն է։

Առաջին հայացքից ռելեի միացումը ամենապարզն է։ Այնուամենայնիվ, սա խաբուսիկ պարզություն է: Քանի որ, նախ, ռելեների մեծ մասը սպառում է շատ ավելի շատ հոսանք, քան միկրոկոնտրոլերը կարող է ապահովել ելքի վրա: Եվ երկրորդը, էլեկտրամագնիսական ռելեը ինդուկտիվ բեռ է, որն ունի իր առանձնահատկությունները (այդ մասին ավելի ուշ): Այդ իսկ պատճառով սկսնակները հաճախ անջատում են միկրոկոնտրոլերի ելքերը՝ փորձելով դրանց միացնել ռելեները։

Ինչպես միացնել ռելեը միկրոկառավարիչին և միևնույն ժամանակ խուսափել դժվարություններից՝ մի փոքր ուշ: Միևնույն ժամանակ, շատ, շատ սկսնակների համար ես ձեզ շատ հակիրճ կասեմ

Էլեկտրամագնիսական ռելեը հատուկ սարք է, որը բաղկացած է առնվազն չորս հիմնական տարրերից (տես նկարը).

1. Կծիկ
2. Հիմնական
3. Խարիսխ
4. Կոնտակտային խումբ

Կծիկը (կախված ռելեի տեսակից) կարող է նախագծվել կամ փոփոխական լարման կամ ուղղակի լարման համար։

Երբ կծիկի վրա լարում է կիրառվում, դրա շուրջ մագնիսական դաշտ է առաջանում, որը մագնիսացնում է միջուկը։ Այնուհետև խարիսխը ձգվում է դեպի միջուկը և տեղափոխում կոնտակտների խումբը: Կախված դիզայնից, կոնտակտները կամ բացվում են, փակվում կամ փոխարկվում: Կոնտակտային խումբը կարող է պարունակել ինչպես սովորաբար փակ, այնպես էլ սովորաբար բաց կոնտակտներ: Եվ կարող է լինել երկու կոնտակտ, կամ երեք կամ ավելի:

Երբ լարումը հանվում է կծիկից, ապա կոնտակտները վերադառնում են իրենց սկզբնական դիրքին։

Սովորաբար փակ (սովորաբար փակ) կոնտակտը այն կոնտակտն է, որը փակ է, երբ կծիկի վրա լարում չկա: Սովորաբար բացվում է (սովորաբար բաց), համապատասխանաբար, բացվում է, երբ կծիկի վրա լարում չկա, և փակվում է, երբ լարումը կիրառվում է կծիկի վրա: Նկարը ցույց է տալիս սովորաբար բաց կոնտակտ:

Դիագրամների վրա և ռելեի նկարագրություններում սովորաբար օգտագործվում են հապավումներ՝ NO - սովորաբար բաց (սովորաբար բաց), NC - սովորաբար փակ (սովորաբար փակ):

Ռելեի հիմնական բնութագրերը

Ձեր սարքերում (պարտադիր չէ, որ միկրոկոնտրոլերների վրա) ռելե օգտագործելու համար դուք պետք է իմանաք՝ այն հարմար է ձեր նպատակների համար, թե ոչ: Դա անելու համար դուք պետք է իմանաք ռելեի բնութագրերը: Հիմնական բնութագրերը.

1. Կծիկի լարման տեսակը (AC կամ DC): Անմիջապես միկրոկոնտրոլերին կամ տրանզիստորի միջոցով միանալու համար կարող է օգտագործվել միայն DC ռելե (ռելեի կոնտակտները, իհարկե, կարող են կառավարել ինչպես AC, այնպես էլ DC):
2. Կծիկի լարումը (այսինքն, թե ինչ լարում պետք է կիրառվի կծիկի վրա, որպեսզի արմատուրը հուսալիորեն մագնիսացվի դեպի միջուկը):
3. Կծիկի ընթացիկ սպառումը:
4. Կոնտակտների անվանական հոսանքը (այսինքն, ռելեի կոնտակտների հոսանքը, որով նրանք երկար ժամանակ կաշխատեն առանց վնասների):
5. Ռելեի շահագործման ժամանակը: Այսինքն՝ որքան ժամանակ է պահանջվում խարիսխը մագնիսացնելու համար։
6. Ռելեի թողարկման ժամանակը: Այսինքն՝ որքան ժամանակ է պահանջվում արմատուրայի ապամագնիսացման (արձակման) համար։

Վերջին երկու պարամետրերը սովորաբար հաշվի չեն առնվում: Այնուամենայնիվ, այն դեպքերում, երբ պահանջվում է որոշակի արագություն (օրինակ, որոշ պաշտպանական սարքերի շահագործում), ապա այդ արժեքները պետք է հաշվի առնվեն:

Դե, վերջապես մենք հասանք ռելեի միջոցով բեռը միկրոկառավարիչին միացնելուն: Առաջարկում եմ հիշել. Եթե ​​հիշում եք, ապա դուք կարող եք միացնել բեռը միկրոկոնտրոլերի ելքին երկու եղանակով՝ ընդհանուր պլյուսով և ընդհանուր մինուսով։

Եթե ​​ուզում ենք ռելեն ուղղակիորեն միացնել միկրոկոնտրոլերին, ապա ընդհանուր մինուսով մեթոդը ամենայն հավանականությամբ կվերացվի, քանի որ այս մեթոդով միկրոկոնտրոլերը կարողանում է կառավարել շատ թույլ բեռ։ Եվ գրեթե բոլոր ռելեները սպառում են մի քանի տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր մԱ:

Եվ ընդհանուր մինուսով մեթոդը նույնպես շատ դեպքերում թույլ չի տա ձեզ նույն պատճառով ռելեն ուղղակիորեն միացնել միկրոկոնտրոլերին (այս մեթոդով միկրոկոնտրոլերը սովորաբար կարող է ելքում ապահովել 15-20 մԱ, ինչը բավարար չի լինի: ռելեների մեծ մասի համար):

Reed ռելեները սովորաբար ունեն ցածր ընթացիկ սպառում: Այնուամենայնիվ, նրանք կարող են փոխել միայն փոքր հոսանքները:

Բայց այստեղ կա մեկ հնարք. Փաստն այն է, որ որքան բարձր է ռելեի կծիկի լարումը, այնքան ցածր է ընթացիկ սպառումը: Հետևաբար, եթե ձեր սարքն ունի էներգիայի աղբյուր, օրինակ՝ 24 Վ կամ ավելի բարձր, ապա կարող եք հեշտությամբ ընտրել ռելե՝ ընդունելի ընթացիկ սպառմամբ:

Օրինակ, ռելե Գտնող 32-րդ սերիան սպառում է ընդամենը 8,3 մԱ 24 Վ կծիկի լարման դեպքում:

Այս դեպքում (երբ ունեք երկու լարման աղբյուր), կարող եք միացնել ռելեն այսպես.

Ինչպես միացնել ռելեը տրանզիստորին

Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում հնարավոր չէ սարքում լրացուցիչ էներգիայի աղբյուր օգտագործել: Հետեւաբար, սովորաբար ռելեը միացված է միկրոկոնտրոլերի ելքին: Ինչպես դա անել, ես արդեն ասել եմ: Ուստի ես չեմ կրկնվի։

Անվտանգության միջոցներ

Ռելեները սովորաբար օգտագործվում են, երբ մեծ բեռը և/կամ բարձր լարումը պետք է վերահսկվի:

Ուստի այստեղ անհրաժեշտ է հիշել անվտանգության միջոցները։ Ցանկալի է ցածր հոսանքի ցածր լարման շղթան առանձնացնել բարձր լարման միացումից։ Օրինակ, տեղադրեք ռելեը առանձին պատյանում կամ պատյանի առանձին մեկուսացված խցիկում, որպեսզի սարքը կարգավորելիս պատահաբար չդիպչեք բարձր լարման կոնտակտներին:

Բացի այդ, միկրոկոնտրոլերի կամ լրացուցիչ տրանզիստորի ելքը վնասելու վտանգ կա:

Փաստն այն է, որ ռելեի կծիկը իրենից ներկայացնում է ինդուկտիվ բեռ՝ դրանից բխող բոլոր հետեւանքներով:

Եվ այստեղ երկու ռիսկ կա.

1. Այն պահին, երբ լարումը կիրառվում է կծիկի վրա, կծիկի ինդուկտիվ ռեակտիվությունը զրոյական է, ուստի կլինի կարճաժամկետ հոսանքի ալիք, որը զգալիորեն գերազանցում է անվանական հոսանքը: Բայց ելքային տրանզիստորների մեծ մասը դիմակայում է այս աճին, այնպես որ դուք չպետք է մտածեք դրա մասին, բայց դուք պետք է իմանաք և հասկանաք դա:
2. Լարման հեռացման պահին (կծիկի մատակարարման սխեման կոտրելու պահին) տեղի է ունենում ինքնաինդուկցիոն EMF, որը կարող է անջատել միկրոկառավարիչի ելքային տրանզիստորը և (կամ) լրացուցիչ տրանզիստորը, որին միացված է ռելեի կծիկը: Դրանից խուսափելու համար միշտ անհրաժեշտ է կծիկին զուգահեռ միացնել պաշտպանիչ դիոդը (տես նկ.): Ինչու է դա տեղի ունենում, ես չեմ ասի: Ով հոգ է տանում, հիշիր կամ սովորիր էլեկտրատեխնիկա:

ԿԱՐԵՎՈՐ!
Ուշադրություն դարձրեք դիոդի ընդգրկմանը: Այն պետք է միացվի հենց այնպես, և ոչ թե հակառակը, ինչպես կարծում են ոմանք։

Շատ սկսնակ ռադիոսիրողներ սկսում են ծանոթանալ էլեկտրոնիկայի հետ պարզ սխեմաներով, որոնք լի են ինտերնետում: Բայց եթե սա հսկիչ սարք է, որում ինչ-որ շարժիչ միացված է միացմանը, և միացման եղանակը նշված չէ միացումում, ապա սկսնակը դժվարանում է: Այս հոդվածը գրվել է, որպեսզի օգնի սկսնակ ռադիոսիրողներին հաղթահարել այս խնդիրը:

DC բեռներ.

Առաջին ճանապարհը ռեզիստորի միջոցով միացնելն է

Ամենահեշտ ճանապարհը - հարմար է ցածր հոսանքի բեռների համար - LED- ներ:

Rgas \u003d (U / I) - Rн

Այնտեղ, որտեղ U-ը մատակարարման լարումն է (վոլտերով), I-ը շղթայի միջով թույլատրելի հոսանքն է (ամպերով), Rn-ը բեռի դիմադրությունն է (Օմ-ով)

Երկրորդ ճանապարհը - Երկբևեռ տրանզիստոր

Եթե ​​սպառված բեռի հոսանքն ավելի մեծ է, քան ձեր սարքի առավելագույն ելքային հոսանքը, ապա այստեղ դիմադրիչը չի օգնի: Դուք պետք է մեծացնեք հոսանքը: Դրա համար սովորաբար օգտագործվում են տրանզիստորներ:

Այս շղթայում օգտագործվում է n-p-n տրանզիստոր, որը միացված է OE շղթայի համաձայն: Այս մեթոդով դուք կարող եք միացնել բեռը ավելի բարձր մատակարարման լարմամբ, քան ձեր սարքի հզորությունը: R1 դիմադրությունն անհրաժեշտ է տրանզիստորի միջով հոսող հոսանքը սահմանափակելու համար, որը սովորաբար սահմանվում է 1-10 կՕմ:

Երրորդ ճանապարհը դաշտային ազդեցության տրանզիստորն է

Բեռը կառավարելու համար, որի հոսանքը տասնյակ ամպեր է (հատկապես հզոր էլեկտրաշարժիչներ, լամպեր և այլն), օգտագործվում է դաշտային տրանզիստոր։

Resistor R1-ը սահմանափակում է հոսանքի հոսքը դարպասի միջով: Քանի որ դաշտային էֆեկտի տրանզիստորը կառավարվում է փոքր հոսանքներով, և եթե ձեր սարքի ելքը, որին միացված է դարպասը, գտնվում է բարձր դիմադրողականության Z վիճակի մեջ, դաշտային սարքը կբացվի և փակվի անկանխատեսելիորեն՝ առաջացնելով միջամտություն: Այս վարքագիծը վերացնելու համար սարքի ելքը «սեղմվում է» գետնին 10kΩ դիմադրությամբ։
Դաշտային էֆեկտի տրանզիստորն ունի մի առանձնահատկություն՝ նրա դանդաղությունը։ Եթե ​​թույլատրելի հաճախականությունը գերազանցի, այն կջերմացվի։

Փոփոխական հոսանք.

Առաջին ճանապարհը ռելեն է:

AC բեռը կառավարելու ամենապարզ միջոցը ռելեն է: Ռելեն ինքնին բարձր հոսանքի բեռ է. անհրաժեշտ է այն միացնել երկբևեռ կամ դաշտային տրանզիստորի միջոցով:

Ռելեի թերությունները նրա դանդաղությունն են և մասերի մեխանիկական մաշվածությունը:

Նոր հոդվածներ

● Նախագիծ 12. Ռելեի կառավարում տրանզիստորի միջոցով

Այս փորձի ընթացքում մենք կծանոթանանք ռելեի հետ, որով Arduino-ով կարող եք կառավարել հզոր բեռը ոչ միայն ուղղակի, այլև փոփոխական հոսանք։

Պահանջվող բաղադրիչներ.

Ռելլեն էլեկտրական կառավարվող, մեխանիկական անջատիչ է, որն ունի երկու առանձին սխեմաներ՝ հսկիչ միացում, որը ներկայացված է կոնտակտներով (A1, A2) և կառավարվող շղթա, կոնտակտներ 1, 2, 3 (տես նկ. 12.1):

Շղթաները ոչ մի կերպ կապված չեն: A1 և A2 կոնտակտների միջև տեղադրվում է մետաղական միջուկ, երբ դրա միջով հոսում է, շարժական արմատուրա (2) ձգվում է դեպի այն։ 1-ին և 3-րդ կոնտակտները ամրագրված են: Հարկ է նշել, որ խարիսխը զսպանակավոր է, և մինչև միջուկի միջով հոսանքն անցնենք, խարիսխը կսեղմվի 3-րդ պտուտակի վրա: Երբ հոսանք է կիրառվում, ինչպես արդեն նշվեց, միջուկը վերածվում է էլեկտրամագնիսի և ձգվում է դեպի քորոց: 1. Երբ անջատվում է էներգիան, զսպանակը նորից վերադարձնում է խարիսխը 3-րդ պինդին:

Ռելեն Arduino-ին միացնելիս միկրոկոնտրոլերի քորոցը չի կարող ապահովել կծիկի ճիշտ աշխատանքի համար անհրաժեշտ հզորությունը: Հետեւաբար, անհրաժեշտ է ուժեղացնել հոսանքը `տրանզիստոր դնել: Ուժեղացման համար ավելի հարմար է օգտագործել n-p-n-տրանզիստորը, որը միացված է ըստ OE շղթայի (տես նկ. 12.2): Այս մեթոդով դուք կարող եք միացնել ավելի բարձր մատակարարման լարման բեռ, քան միկրոկոնտրոլերի էլեկտրամատակարարումը:
Բազային դիմադրությունը սահմանափակող դիմադրություն է: Այն կարող է շատ տարբեր լինել (1-10 կՕմ), ամեն դեպքում, տրանզիստորը կաշխատի հագեցվածության ռեժիմում: Ցանկացած n-p-n-տրանզիստոր կարող է օգտագործվել որպես տրանզիստոր: Շահույթը գործնականում անտեղի է: Տրանզիստորն ընտրվում է ըստ կոլեկտորի հոսանքի (մեզ անհրաժեշտ հոսանքը) և կոլեկտոր-էմիտրի լարման (լարման, որը սնուցում է բեռը):

OE-ով սխեմայով միացված ռելեը միացնելու համար Arduino փինին պետք է քսել 1, անջատելու համար՝ 0։ Միացնենք ռելեն Arduino տախտակին՝ համաձայն նկ. 12.3 և գրել ռելեի կառավարման ուրվագիծ: Յուրաքանչյուր 5 վայրկյանը մեկ ռելեը միանում է (միանում/անջատվում): Ռելեն միացնելիս լսվում է բնորոշ սեղմում։
Էսքիզի բովանդակությունը ներկայացված է Ցուցակ 12.1-ում:

int relayPin = 10; // միացեք Arduino-ի D10 փին void setup ()(pinMode (relayPin, OUTPUT); // կազմաձևել ելքը որպես ելք (OUTPUT) } // ֆունկցիան ցիկլային կերպով կատարվում է անսահման թվով անգամ void loop ()( digitalWrite (relayPin, HIGH); // միացնել ռելեի հետաձգումը (5000); digitalWrite (relayPin, LOW); // անջատել ռելեըուշացում (5000 ); )

Միացման կարգը.

1. Մենք տարրերը միացնում ենք Arduino տախտակին ըստ նկ. 12.3.
2. Ներբեռնեք էսքիզը Ցուցակ 12.1-ից Arduino տախտակի մեջ:
3. Յուրաքանչյուր 5 վայրկյանը մեկ ռելեի միացման սեղմում է տեղի ունենում, եթե ռելեի կոնտակտները միացնում եք, օրինակ, 220 Վ ցանցին միացված շիկացած լամպով փամփուշտի բացվածքի մեջ, մենք կտեսնենք շիկացման միացման/անջատման գործընթացը: լամպ յուրաքանչյուր 5 վայրկյանը մեկ (նկ. 12.3):

Այս հոդվածում քննարկվում են կարևոր դրայվերները և պատշաճ սխեմաները, որոնք անհրաժեշտ են արտաքին սարքերը MCU-ի I/O-ին ապահով միացնելու համար (Microcontroller Unit, MCU):

Ներածություն

Երբ դուք ունեք որևէ նախագծի գաղափար, շատ գայթակղիչ է անմիջապես միացնել Arduino-ն սխեմաներին և սարքերին, ինչպիսիք են LED-ները, ռելեները և բարձրախոսները: Այնուամենայնիվ, առանց ճիշտ սխեմայի դա անելը կարող է ճակատագրական լինել ձեր միկրոկառավարիչի համար:

Շատ I/O սարքեր քաշում են շատ հոսանք (> 100 մԱ), որը միկրոկառավարիչներից շատերը չեն կարող ապահովել անվտանգ ռեժիմում, և երբ նրանք փորձում են ապահովել այս քանակությամբ հոսանք, դրանք հաճախ կոտրվում են: Այստեղ մենք օգնության ենք հասնում հատուկ սխեմաների, որոնք կոչվում են «վարորդներ» (անգլերեն՝ վարորդներ): Վարորդները սխեմաներ են, որոնք կարող են փոքր, թույլ ազդանշան վերցնել միկրոկառավարիչից, այնուհետև օգտագործել այդ ազդանշանը մի տեսակ էներգիա սպառող սարք վարելու համար:

Որպեսզի միկրոկոնտրոլերները պատշաճ կերպով աշխատեն արտաքին սարքերի հետ, երբեմն անհրաժեշտ են հատուկ սխեմաներ: Այս արտաքին սարքերը ներառում են.

• Վարորդի սխեմաներ
• Ներածման պաշտպանության սխեմաներ
• Ելքային պաշտպանության սխեմաներ
• Մեկուսացման սխեմաներ

Այսպիսով, եկեք նայենք այս սխեմաներից մի քանիսին և տեսնենք, թե ինչպես են դրանք աշխատում:

Պարզ լուսարձակող դիոդ (LED) վարորդ

Այս պարզ սխեման հարմար է միկրոկոնտրոլերներով բարձր հզորությամբ լուսադիոդներ վարելու համար, որտեղ միկրոկառավարիչի ելքը միացված է «IN»-ին:

Երբ միկրոկոնտրոլերը թողարկում է 0, տրանզիստոր Q1-ն անջատվում է, ինչպես նաև LED D1-ը: Երբ միկրոկոնտրոլերը թողարկում է 1, տրանզիստորը միանում է, և D1-ը նույնպես միանում է: R1-ի արժեքը կախված է ձեր միկրոկառավարիչի ելքային լարումից, սակայն 1KΩ ~ 10KΩ արժեքները հաճախ լավ են աշխատում: R2-ի արժեքը կախված է այն բեռի չափից, որը դուք սնուցում եք, և այս շղթան հարմար է մինչև 1A և ոչ ավելի սարքերի սնուցման համար:

Պարզ ռելեի վարորդ

Այն սարքերը, որոնք ավելի քան 1Ա հոսանք են վերցնում և մի քանի վայրկյանը մեկ միանում և անջատվում են, ավելի հարմար են ռելեների համար:

Թեև ռելեները բավականին պարզ են (փոքր էլեկտրամագնիս, որը ձգում է մետաղական թեւը փակելու շղթան), դրանք չեն կարող ուղղակիորեն կառավարվել միկրոկոնտրոլերի միջոցով:

Նորմալ ռելեները պահանջում են 60 մԱ ~ 100 մԱ հոսանքներ, ինչը չափազանց բարձր է միկրոկոնտրոլերների մեծ մասի համար, ուստի ռելեները պահանջում են տրանզիստորի կառավարում օգտագործող միացում (ինչպես ցույց է տրված վերևում): Այնուամենայնիվ, հոսանքի սահմանափակման համար օգտագործվող ռեզիստորի փոխարեն պահանջվում է հակադարձ պաշտպանության դիոդ (D1):

Երբ միկրոկոնտրոլերը (միացված է «IN»-ին) դուրս է գալիս 1, ապա տրանզիստոր Q1-ը միանում է: Սա միացնում է RL1 ռելեը և արդյունքում լամպը (R2) վառվում է: Եթե ​​միկրոկոնտրոլերը թողարկում է 0, ապա տրանզիստոր Q1-ն անջատվում է, որն անջատում է ռելեը, և հետևաբար լամպը անջատվում է:

Ռելեները շատ տարածված են սխեմաներում, որոնք պահանջում են միացնել AC հոսանքի սխեմաներ և հասանելի են 230V և 13A միացման համար (հարմար է տոստերների, թեյնիկների, համակարգիչների և փոշեկուլների համար):

Կոճակներ

Կոճակը միկրոկարգավորիչին միացնելիս երբեմն կարող են առաջանալ պարզ խնդիրներ: Առաջին (և ամենանյարդայնացնող) խնդիրը գալիս է ցատկման տեսքով, որտեղ կոճակը սեղմելիս և բաց թողնելիս շատ ազդանշաններ է ուղարկում:

Կոճակները սովորաբար մետաղի մի կտոր են, որը շփվում է որևէ այլ մետաղի հետ, բայց երբ կոճակները շփվում են, դրանք հաճախ ցատկում են (չնայած դրանք ամենից հաճախ փոքր են): Այս ցատկումը նշանակում է, որ կոճակը միանում և անջատվում է մի քանի անգամ նախքան կողպելը, ինչի արդյունքում մի արդյունք, որը կարճ ժամանակում պատահական տեսք ունի: Քանի որ միկրոկառավարիչները շատ արագ են, նրանք կարող են բռնել այս ցատկումը և մի քանի անգամ կատարել կոճակ սեղմելու իրադարձություններ: Ցատկումից ազատվելու համար կարող եք օգտագործել ստորև ներկայացված դիագրամը: Այստեղ ցուցադրված շղթան շատ չնչին միացում է, որը լավ է աշխատում և հեշտ է կառուցել:

Մուտքի պաշտպանություն՝ լարման

Ոչ բոլոր մուտքային սարքերը հարմար կլինեն ձեր միկրոկարգավորիչին, և որոշ աղբյուրներ կարող են նույնիսկ վնասակար լինել: Եթե ​​դուք ունեք մուտքային աղբյուրներ, որոնք գալիս են շրջակա միջավայրից (օրինակ՝ լարման ցուցիչ, անձրևի ցուցիչ, մարդկանց հետ շփումը) կամ մուտքային աղբյուրներ, որոնք կարող են ելքային լարման գերազանցում, քան այն, ինչ կարող է գործածել միկրոկոնտրոլերը (օրինակ՝ ինդուկտորային սխեմաներ), ապա ձեզ հարկավոր է միացնել որոշակի մուտքագրում։ լարման պաշտպանություն. Ստորև ներկայացված սխեման օգտագործում է 5V zener դիոդներ մուտքային լարումները սահմանափակելու համար, որպեսզի մուտքային լարումը չանցնի 5V-ից և ցածր 0V-ից: 100R ռեզիստորն օգտագործվում է չափազանց մեծ հոսանքը կանխելու համար, երբ Zener դիոդը ընդունում է մուտքային լարումը:

I/O պաշտպանություն՝ ընթացիկ

Միկրոկարգավորիչների մուտքերն ու ելքերը երբեմն կարող են պաշտպանվել չափազանց մեծ հոսանքից: Եթե ​​LED-ի նման սարքը միկրոկոնտրոլերից ավելի քիչ հոսանք է քաշում, քան առավելագույն ելքային հոսանքը, ապա լուսադիոդը կարող է ուղղակիորեն միացվել միկրոկառավարիչին: Այնուամենայնիվ, մի շարք դիմադրություն դեռևս անհրաժեշտ կլինի, ինչպես ցույց է տրված ստորև, և LED-ների համար ընդհանուր շարքի դիմադրության արժեքները ներառում են 470 ohms, 1 k ohms և նույնիսկ 2.2 k ohms: Ռեզիստորների շարքը նաև օգտակար է մուտքային կապումների համար այն հազվադեպ դեպքերում, երբ միկրոկառավարիչի մինները վատ են, կամ մուտքային սարքը ելքային հոսանքի մեծացում է զգում:

Մակարդակի փոխարկիչներ

Նախկինում շղթայի ազդանշանների մեծ մասը գործում էր նույն լարման վրա, և այդ լարումը սովորաբար 5 Վ էր: Այնուամենայնիվ, ժամանակակից էլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիական հնարավորությունների աճի հետ նոր սարքերի լարումը նվազում է: Դրա պատճառով շատ սխեմաներ ներառում են խառը ազդանշաններ, որտեղ ավելի հին մասերը կարող են աշխատել 5V-ով, մինչդեռ նոր մասերը գործում են 3.3V-ով:

Թեև շատ խոզապուխտներ նախընտրում են օգտագործել մեկ լարման մակարդակ, ճշմարտությունն այն է, որ ավելի հին 5 վոլտ մասերը կարող են չաշխատել 3,3 վոլտ լարման վրա, մինչդեռ նոր 3,3 վոլտ միավորները չեն կարող աշխատել ավելի բարձր լարման 5 Q: Եթե ցանկանում են 5 Վ լարման սարքը և 3,3 Վ լարման սարքը: հաղորդակցվելու համար, այնուհետև պահանջվում է մակարդակի փոփոխություն, որը փոխակերպում է լարման մեկ ազդանշանը մյուսին: Որոշ 3.3V սարքեր ունեն 5V «հանդուրժողականություն», ինչը նշանակում է, որ 5V ազդանշանը կարող է ուղղակիորեն միանալ 3.3V ազդանշանին, սակայն 5V սարքերի մեծ մասը չի կարող կրել 3.3V: Երկու տարբերակներն էլ ծածկելու համար սխեմաների ներքևում ցուցադրվում է փոխարկումը 5V-ից 3.3V և ընդհակառակը.

Մեկուսացում՝ օպտոիզոլատոր

Երբեմն շղթան, որի հետ միկրոկառավարիչը պետք է հաղորդակցվի, կարող է չափազանց շատ խնդիրներ առաջացնել, ինչպիսիք են էլեկտրաստատիկ լիցքաթափումը (ESD), լարման լայն տատանումները և անկանխատեսելիությունը: Նման իրավիճակներում մենք կարող ենք օգտագործել օպտո-մեկուսիչ կոչվող սարքը, որը թույլ է տալիս երկու սխեմաների շփվել առանց լարերի միջոցով միմյանց ֆիզիկապես միանալու:

Օպտոիզոլատորները հաղորդակցվում են լույսի միջոցով, որտեղ մի շղթան լույս է արձակում, որն այնուհետև հայտնաբերվում է մեկ այլ շղթայի կողմից: Սա նշանակում է, որ օպտո-մեկուսիչները չեն օգտագործվում անալոգային հաղորդակցության համար (օրինակ՝ լարման մակարդակները), փոխարենը՝ թվային հաղորդակցության համար, որտեղ ելքը միացված է կամ անջատված: Օպտոամեկուսիչները կարող են օգտագործվել ինչպես մուտքերի, այնպես էլ ելքերի համար միկրոկարգավորիչներ, որտեղ մուտքերը կամ ելքերը կարող են պոտենցիալ վտանգավոր լինել միկրոկարգավորիչի համար: Հետաքրքիր է, որ օպտո-մեկուսիչները կարող են օգտագործվել նաև մակարդակը փոխելու համար:

Գյունթեր Կրաուտ, Գերմանիա

Տրամաբանություն «1», տրամաբանություն «0» և բարձր դիմադրություն: Երեք ելքային վիճակներ համապատասխանում են շարժիչի երեք վիճակներին՝ «առաջ», «հետ» և «կանգառ»:

Երկու անկախ բեռներ կառավարելու համար, ինչպիսիք են ռելեները, սովորաբար պահանջվում են երկու միկրոկառավարիչ I/O պորտեր: Այս դեպքում դուք հնարավորություն ունեք միացնել երկու ռելե, մեկը միացնել, մյուսին անջատել, կամ անջատել երկուսն էլ։ Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ չէ միաժամանակ միացնել երկու ռելեներ, կարող եք կառավարել մնացած երեք վիճակները՝ օգտագործելով միկրոկոնտրոլերի մեկ ելքը: Սա օգտագործում է բարձր դիմադրողականության ելքային վիճակը:

Այս սխեման կարող է օգտագործվել, օրինակ, էլեկտրական շարժիչների կառավարման մեջ: Շարժիչի ռոտացիայի ուղղությունը կախված է նրանից, թե դրա երկու փուլերից որն է ընտրված: Ֆազային միացման համար կարող են օգտագործվել ինչպես դասական էլեկտրամեխանիկական, այնպես էլ պինդ վիճակի MOS ռելեներ: Ամեն դեպքում, երկու ռելեների բացումը կկանգնեցնի շարժիչը:

Էլեկտրամեխանիկական ռելեները կառավարելու համար օգտագործվում է Նկար 1-ում ներկայացված սխեման: Երբ միկրոկոնտրոլերի ելքում «1» տրամաբանական է, տրանզիստոր Q 1-ը միացնում է REL 1 ռելեը, որը թույլ է տալիս շարժիչին պտտվել դեպի առաջ: Երբ ելքը անցնում է «0»-ի, տրանզիստոր Q 3 բացվում է: Սա հանգեցնում է REL 2 կոնտակտների փակմանը, և շարժիչը սկսում է պտտվել հակառակ ուղղությամբ: Եթե ​​միկրոկոնտրոլերի պորտը գտնվում է բարձր դիմադրողականության վիճակում, Q 1, Q 2 և Q 3 տրանզիստորներն անջատվում են, քանի որ Q 2-ի հիմքում 1 Վ լարումը փոքր է բազա-էմիտրեր միացումների շեմային լարումների գումարից։ Q 1-ի և Q 2-ի և D 1 դիոդի վրա լարման անկումը: Երկու ռելեներն էլ անջատվում են, և շարժիչը կանգ է առնում: 1 Վ լարումը կարելի է ձեռք բերել լարման բաժանարարի կամ էմիտերի հետևորդի միջոցով: D 2 և D 3 դիոդները ծառայում են Q 1 և Q 2 կոլեկտորները պաշտպանելու լարման ալիքներից, որոնք տեղի են ունենում ռելեն անջատելու ժամանակ: Շղթայում կարող են օգտագործվել գրեթե ցանկացած ցածր էներգիայի NPN և PNP տրանզիստորներ: Դ 1-ի ընտրությունը նույնպես անսկզբունքային է.

MOS ռելե վարելու շղթան ավելի պարզ է, քանի որ LED-ները կարող են ուղղակիորեն միացվել գրեթե ցանկացած միկրոկարգավորիչի ելքին (Նկար 2): Logic «1»-ը միացնում է ռելե LED S 1-ը, իսկ տրամաբանական «0»-ը՝ S 2՝ բացելով համապատասխան ելքային տրիակները: Երբ նավահանգիստը մտնում է բարձր դիմադրության վիճակ, երկու LED-ներն էլ անջատվում են, քանի որ 1.2V DC լարումը փոքր է երկու LED-ների շեմային լարումների գումարից: Varistors R 3, R 5 և snubber circuit C 1 , R 4 , C 2 , R 6 ծառայում են MOS ռելեի պաշտպանությանը: Այս տարրերի պարամետրերը ընտրվում են բեռին համապատասխան: