ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวสามารถขับเคลื่อนรีเลย์และโซลินอยด์วาล์วโดยตรงได้หรือไม่

แม้ว่าปัญหานี้จะไม่น่าพูดถึงสำหรับนักอิเล็กทรอนิกส์รุ่นเก่า แต่สำหรับเพื่อน ๆ มือใหม่ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ มีคนถามคำถามนี้เยอะมาก เนื่องจากผมเป็นมือใหม่ ผมจึงอยากอธิบายสั้น ๆ ว่ารีเลย์คืออะไร

รีเลย์คือสวิตช์ และสวิตช์นี้ถูกควบคุมโดยขดลวดภายใน หากขดลวดได้รับพลังงาน รีเลย์จะดึงกระแสไฟฟ้าเข้าและสวิตช์จะทำงาน

บางคนก็ถามว่าคอยล์คืออะไร ลองดูรูปด้านบน ขา 1 และขา 2 คือขาสองขาของคอยล์ ขา 3 และขา 5 ต่อผ่านแล้ว ส่วนขา 3 และขา 2 ต่อไม่ผ่าน ถ้าเสียบขา 1 และขา 2 เข้าไป จะได้ยินเสียงรีเลย์ดับ แล้วขา 3 และขา 4 ก็จะดับไปด้วย

ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการควบคุมการเปิด-ปิดสายไฟ คุณสามารถแยกสายไฟได้โดยตั้งใจ โดยเชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งเข้ากับขา 3 ขา จากนั้นเชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งเข้ากับขา 4 ขา จากนั้นจึงควบคุมการเปิด-ปิดสายไฟโดยการจ่ายไฟและปิดคอยล์

แรงดันไฟฟ้าเท่าใดที่ถูกนำไปใช้กับพิน 1 และพิน 2 ของคอยล์?

ปัญหานี้ต้องดูที่ด้านหน้าของรีเลย์ที่คุณกำลังใช้ เช่น รีเลย์ที่ฉันกำลังใช้อยู่ตอนนี้ คุณจะเห็นว่ามันเป็น 05VDC ดังนั้นคุณจึงสามารถจ่าย 5V ให้กับคอยล์ของรีเลย์นี้ได้ และรีเลย์จะดึงไฟ

จะเพิ่มแรงดันคอยล์ยังไง? ในที่สุดเราก็มาถึงจุดนี้แล้ว

คุณสามารถใช้มือสองข้างจับสาย 5V และ GND เข้ากับพินทั้งสองของคอยล์รีเลย์โดยตรง แล้วคุณจะได้ยินเสียง

แล้วเราจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้เขาด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ได้อย่างไร? เรารู้ว่าพินของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวสามารถส่งออก 5V ได้ มันไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรงกับคอยล์รีเลย์ของพินของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวใช่ไหม? ไม่เป็นไรใช่ไหม?

คำตอบคือไม่แน่นอน ทำไมล่ะ?

มันก็ยังเป็นกฎของโอห์มอยู่

ใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานของคอยล์รีเลย์

ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของขดลวดรีเลย์ของฉันอยู่ที่ประมาณ 71.7 โอห์ม เมื่อบวกแรงดันไฟ 5V กระแสที่ 5 หารด้วย 71.7 จะอยู่ที่ประมาณ 0.07A ซึ่งเท่ากับ 70mA จำไว้ว่า เอาต์พุตสูงสุดของพินทั่วไปของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยวของเราคือกระแส 10mA และเอาต์พุตสูงสุดของพินกระแสสูงคือกระแส 20mA (สามารถดูข้อมูลได้จากเอกสารข้อมูลของไมโครคอมพิวเตอร์ชิปเดี่ยว)

ดูสิ แม้ว่ามันจะเป็น 5V แต่ความจุกระแสไฟขาออกก็จำกัด และไม่สามารถเข้าถึงกระแสไฟของรีเลย์ขับเคลื่อนได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถขับรีเลย์โดยตรงได้

นั่นคือเวลาที่คุณต้องหาทางออกบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ใช้ไดรฟ์ไตรโอด S8050 แผนผังวงจรมีดังนี้

ลองดูข้อมูลจำเพาะของ S8050 S8050 เป็นหลอด NPN กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตของ ICE คือ 500mA มากกว่า 70mA มาก ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาใดๆ เลยกับรีเลย์ไดรฟ์ S8050

หากดูจากรูปด้านบน ICE คือกระแสที่ไหลจาก C ไปยัง E ซึ่งเป็นกระแสที่ไหลในแนวเดียวกับขดลวดรีเลย์ ไตรโอด NPN ตรงนี้คือสวิตช์ เอาต์พุตที่ขา MCU 5V ระดับสูง ICE บนรีเลย์จะถูกดึง เอาต์พุตที่ขา SCM 0V ระดับต่ำ ICE ถูกตัด รีเลย์จะไม่ดึง

ในทำนองเดียวกัน วาล์วโซลินอยด์ยังเป็นโหลดที่มีความต้านทานน้อยและกำลังไฟสูง และยังจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบขับเคลื่อนที่เหมาะสมตามกฎของโอห์มข้างต้นด้วย