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三极管

三极管的运用

发布日期:2022-10-09 点击率:120


咱们能够经过单片机操控三极管的基极来直接操控后边的小灯的亮灭,用法咱们根柢了解了。还有一个操控即是进行纷歧样电压之间的改换操控,比方咱们的单片机的IO口是5V体系,假定直接接12V体系会烧坏单片机,所以咱们加一个三极管,三极管的作业电压高于单片机的IO口电压,用5V的IO口来操控12V的电路,如图1所示。

单片机教程-三极管操控电路

图1三极管操控电路图

  图1里所示,当IO口输出高电平5V时,三极管导通,OUT输出低电平0V,当IO口输出低电往常,三极管截止,OUT则由于上拉电阻R2的效果而输出12V的高电平,这么就完毕了低电压操控高电压的作业原理。

  所谓的驱动,首要是指电流输出才调。咱们再来看这两个图之间的比照

单片机教程-LED电路

图2LED小灯比照暗示图

  图2中上边的LED灯,和咱们第二课讲过的LED灯是相同的,当IO口是高电往常,小灯停息,当IO口是低电往常,小灯点亮。

  下边那个图呢,依照这种推理,IO口是高电平的时分,应当有电流流过而且点亮小灯,可是实习并非如此。

  单片机首要是个操控器材,具有四两拨千斤的特征。就好像杠杆有必要有一个支点相同,想要撑起悉数地球有必要有力气接受的支点。单片机的IO口能够输出一个高电平,可是他的输出电流很有限,通常IO口输出高电平的时分,大约只需几十到几百uA的电流,达不到1mA,也就点不亮这个LED小灯或许亮度很低,这个时分假定咱们想高电平点亮LED,用上三极管就能够这么来处理,咱们板上的这种类型,能够经过500mA的电流,有的三极管经过的电流还更大一些,如图3所示。

单片机教程-三极管驱动led

图3三极管驱动LED小灯

  图3中,当IO口是高电平,三极管导通,由于三极管的电流拓宽效果,c极电流就能够抵达mA以上了,就能够成功点亮LED小灯。

  尽管咱们用了IO口的低电平能够直接点亮LED,可是单片机的IO口作为低电平,输入电流就能够很大吗?这个我想咱们都能猜出来,当然不行以。单片机的IO口电流接受才调,纷歧样类型不彻底相同,就STC89C52来说,官方手册的81页有对电气特性的介绍,悉数单片机的作业电流,不要逾越50mA,单个IO口总电流不要逾越6mA。即便一些增强型51的IO口接受电流大一点,能够到25mA,可是还要遭到总电流50mA的绑缚。那咱们来看电路图的8个LED小灯的这个有些电路,如图4所示。

单片机教程-LED电路

图4LED电路图(一)

  4图示这儿咱们要学会看电路图的一个常识点,咱们留神看,电路图右侧悉数的LED下侧的线究竟都连到一根黑色的粗线上去了,咱们留神,这个本地不是实习的彻底连到一同,而是一种总线的画法,画了这种线往后,标明这是个总线构造,悉数的名字相同的是逐一对应的联接到一同,别的名字纷歧样的,是不连到一同的。比方左面的DB0和右侧的最左面的LED2小灯下边的DB0是连在一同的,而和DB1等别的线不是连在一同的。

  那么咱们把4电路图里的咱们如今需求讲的这有些再摘出来看。

单片机教程-LED电路

图5LED电路图(二)

  咱们经过5的电路图来核算一下,5V的电压减去LED本身的压降,减掉三极管e和c之间的压降,限流电阻用的是330欧,那么每条支路的电流大约是8mA,那么8路LED假定悉数一同点亮的话电流总和即是64mA。这么假定直接接到单片机的IO口,那单片机必定是接受受不住的,即便短时刻能够接受,长时刻作业就会不安稳,乃至致使单片机焚毁。

  有的同学会提出来能够加大限流电阻的办法来下降这个电流。比方改到1K,那么电流不到3mA,8路总的电流即是20mA分配。首要,下降电流会致使LED小灯亮度变弱,小灯的亮度或许联络不大,由于咱们相同的电路接了数码管,后边咱们要讲数码管还要动态闪现,假定数码管亮度不行的话,那视觉效果就会很差,所以下降电流的办法并不行取;其次,关于单片机来说,他首要是起到操控造用,电流输入和输出的才调相对较弱,P0的8个口总电流也有必定绑缚,所以假定接一两个LED小灯查询,能够牵强直接用单片机的IO口来接,可是接多个小灯,从实习工程的视点去思考,就不引荐直接接IO口了。那么咱们假定要用单片机操控多个LED小灯该如何办呢?

  除了三极管以外,正本还有一些驱动IC,这些驱动IC能够作为单片机的缓冲器,仅仅是电流驱动缓冲,不起就任何逻辑操控的效果,比方咱们板子上用的74HC245D这个芯片,这个芯片在逻辑上起不到啥别的效果,即是作为电流缓冲器的,咱们经过查看其数据手册,74HC245安稳作业在70mA电流是没有疑问的,比单片机的8个IO口大多了,所以咱们能够把他接在小灯和IO口之间做缓冲,如图6所示

单片机教程-74HC245功用图

图674HC245功用图

  从图6咱们来剖析,其间VCC和GND就不用多说了,仔细的同学会发现这儿有个0.1uF的去耦电容噢。

  74HC245是个双向缓冲器,1引脚DIR是方向引脚,当这个引脚接高电平的时分,右侧悉数的B编号的电压都等于左面A编号对应的电压。比方A0是高电平,那么B0即是高电平,A1是低电平,B1即是低电对等等。假定DIR引脚接低电平,得到的效果是左面A编号的电压都会等于右侧B编号对应的电压。由于咱们这个本地操控端是左面接的是P0口,所以咱们恳求B等于A的状况,所以1脚咱们直接接的高电平。图6中还有一排电阻R10到R17是上拉电阻,这个电阻的用法咱们在后边介绍。

  还有究竟一个使能引脚19脚OE,这个引脚上边有一横,标明是低电平有用,当接了低电平后,74HC245就会依照方才上边说的起到双向缓冲器的效果,假定OE接了高电平,那么不管DIR如何接,A和B的引脚是没有联络的,也即是74HC245功用不能完毕出来。

  从咱们的电路图7能够看出来,咱们的P0口和74HC245的A端是直接接起来的。这个本地,有单个同学有一个疑问,即是咱们了解在电源VCC那本地加了一个三极管驱动了,为何还要再加245驱动芯片呢。这儿咱们要了解一个道理,电路上从正极经过器材到地,首要有必要有电流才调正常作业,电路中任何一个方位断开,都不会有电流,器材也就不会参与作业了。其次,和水流一个道理,从电源正极到负极的电流水管的粗细都要满意恳求,任何一个方位的管子过细,都会呈现瓶颈效应,电流在悉数通路中细管处会遭到绑缚而下降,所以在电路通路的每个方位上,都要确保满意通道满意疏通,这个245的效果即是消除单片机IO这一环节的瓶颈。

单片机教程-单片机与74HC245接口

图7单片机和74HC245接口


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