物联网技术区||传感控制器应用之继电器的控制

发布者：    布时间：2020-09-16 17:02:44    点击量：

       任务描述   
       通过编程实现继电器对风扇的启停控制，点击继电器面板上的黑色按键，当点击次数是偶数次，风扇启动；当是奇数次，风扇停止转动。
       知识引入
      1.继电器的概念
       继电器（relay）是一种电控制器件，用来实现弱电控制强电。单片机IO输出的电压较低，一般是3.3V或者5V，输出电流能力有限，因此不能直接用来控制家电或者其他大功率电气，但是可以通过继电器进行控制。单片机的引脚输出高低电平信号给继电器，并用控制继电器的输出端。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
       汽车领域比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、嗽叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器；玻璃窗升降控制继电器。家用电器：空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机，以执行相关的控制功能。工业控制继电器主要的控制功能由通用交流继电器完成。通常由按纽或限位开关驱动继电器。继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。
      2.继电器的配置
       继电器的控制与LED的控制类似，都是将对应的IO口P11设置为强推挽输出。P11寄存器如下表4-2所示：

       P1口设定<P1.7，P1.6，P1.5，P1.4，P1.3，P1.2，P1.1，P1.0口>（P1口地址：90H）

P1M1[7:0] 寄存器P1M1地址为91H	P1M0[7:0] 寄存器P1M1地址为92H	I/0口模式 （P1.x如做A/D使用，需先将其设置成开漏或高阻输入）
0	0	准双向口（传统8051 I/O模式，弱上拉）， 灌电流可达20mA,拉电流为270uA, 由于制造误差，实际为270uA~150uA
0	1	推挽输出（强上拉输出，可达20mA，要加限流电阻）
1	0	高阻输入（电流既不能流入也不能流出）
1	1	开漏（Open Drain），内部上拉电阻断开。 开漏模式既可读外部模式也可对外输出（高电平或低电平） 如要正确读外部状态或需要对外输出高电平，需外加上拉电阻，否则读不到外部状态，也对外输不出高电压。

        P1.7为开漏，P1.6为强推挽输出，P1.5为高阻输入，P1.4/P1.3/P1.2/P1.1/P1.0为准双向口/弱上拉。
       按照表格寄存器的内容，对P1口配置成推挽输出P1M1寄存器第1位设置为0，寄存器P1M0第1位设置为1。所以配置如下：
P1M1 &= ~0x02;      //设置bit1为0
P1M0 |= 0x02;       //设置bit1为1
       3.实验电路图
       继电器模块采用触点式，此方式可有效降低由于操作频繁，电流瞬间冲击对继电器造成的影响，原理图如下：
 
 
       本任务实现需要节点板、slink通信模块、继电器模块各一个。
       4.关键代码的分析[按键控制继电器]
       本任务实现的关键是对P11引脚进行控制，实现继电器对链接电器的控制。完整代码如下：

#include "WZ01_SN_A_V1.0.h" #include "Uart3.h" /*-源码分析----------------- 以上两个头文件功能描述如下： WZ01_BR13_A_V1.0.h：设备厂家单片机定义的头文件。 Uart3.h：串口3收发以及端口的映射的头文件。 ------------------*/ ulong System1MsCnt = 0;             //系统1ms计数器 ulong SystemSecond = 0; //定时器0初始化 void Timer0Init() {     AUXR |= 0x80;                   //定时器0为1T模式     TMOD = 0x00;                    //设置定时器为模式0(16位自动重装载)     TL0 = T1MS;                     //初始化计时值     TH0 = T1MS >> 8;     TR0 = 1;                        //定时器0开始计时     ET0 = 1;                        //使能定时器0中断     EA = 1;                       //使能总中断 }   //*功能描述:    定时器0中断服务函数(启动后每1MS进入一次) void Timer0_ISR() interrupt 1 using 1 {     static uint counter0=0;     counter0++;     System1MsCnt++;         if(System1MsCnt%1000==0)     {           //      BUZZER = !BUZZER;     } } //主函数 void main(void) {     char  *ptrTemp = NULL;     uint  temp=0;  //定义一个整形变量 用来按键按下计数     uchar buff[20]={0};  //定义字符数组存储串口发送字符串     SetBit(P1M0,1);             ClrBit(P1M1,1);     DATA_IO1 = 0;         /*-源码分析----------------- 1.SetBit(P1M0,1);ClrBit(P1M1,1);： 配置P11为强推挽输出,用于控制继电器 1.  DATA_IO1 = 0： DATA_IO1在”WZ01_BR13_A_V1.0.h”头文件中对应引脚定义为P11，设置为0表示关闭状态。此处是为防止继电器上次断电没有关闭，所以先关闭一次。 ------------------*/     BUZZER_INIT();     LED_INIT();          KEY_INIT();    //设置P46引脚为输入方式       Timer0Init();     //定时器初始化     OledInit(); //液晶屏初始化     OledClear();  //液晶屏清屏     OledSprintf(1,1,"   继电器控制   ");     OledSprintf(3,1,"关");      LED2_OFF();     while(1)     {               if(KEY1==0)     { DelayMs(20);   /*-源码分析----------------- 1.KEY1： 在”WZ01_BR13_A_V1.0.h”头文件中对KEY1宏定义为：#define  KEY1 P46，P46对应电路板按键。 当按键按下状态，KEY1取值为0；松开状态，取值为1。 2.  DelayMs(20)： 功能为延时20毫秒，目的是进行按键消抖，防止按键在按下或松开的状态下不稳定。此处延时时长可根据实际情况自行修改进行调试。 ------------------*/             if(KEY1==0)       //按键按下             {                 temp ++;        //按键按下的次数计数                 OledClearHalf(2);                 if(temp%2==0)  //判断按键按下几次 偶数次关闭  奇数次打开                 {                     OledSprintf(3,1,"关");                     LED2_OFF();                     LED3_ON();                     DATA_IO1 = 0;           //关闭继电器(风扇)      BUZZER_ON();                     DelayMs(100);                     BUZZER_OFF();                     OledSprintf(3,1,"关");                 }                 else                 {                     OledSprintf(3,1,"开");                     LED2_ON();                     LED3_OFF();                     DATA_IO1 = 1;         //打开继电器(风扇)                     BUZZER_ON();                     DelayMs(300);                     BUZZER_OFF();                     OledSprintf(3,1,"开");                 }                       }         } }

 
       任务实现
      1. 将无线模块插到节点底板上，注意天线朝左，将继电器模块插到节点底板，有白色丝印的角朝右。如图4-12继电器节点模块所示。
       2.连接节点模块电源，为节点底板通电，此时led1灯点亮状态。
       3.在Keil软件打开随书资源中“源代码\项目四\任务4\WZ01_CZ_A_V1.0.uvproj”继电器工程文件，工程目录如图4-15所示。
                         4.在主程序main.c中编辑前面关键代码分析中的源码，完成后保存。
       5.依据本教材项目二中任务二的操作，进行编译选项的设置。
       6.点击编译按钮，成功编译后，在工程目录下output文件夹中生成了”继电器实验.hex”可执行文件。
       7.打开STC-ISP软件，将USB-TTL下载器插上电脑（需要安装驱动），依据本教材项目二中任务三中的操作，选择下载器端口号和刚刚生成的HEX文件。
       8.查看运行结果
       程序下载完毕，OLED 屏幕将显示继电器控制状态“关”同时Slink模块D2指示灯熄灭。当按下底板上的按键时，继电器的状态将打开，同时D2指示灯点亮。再按一次则关闭。
 
       任务小结
       本任务通过编程实现人体红外传感器数据的读取，本任务中主要知识点是理解继电器的工作原理、在程序中对应引脚I/O工作模式，理解延时函数delay（）的应用，体会其在实现按键消抖功能的作用。

唯众物联网工程应用实训装置带你快速掌握物联网关键技术

 
       物联网教学实训主要用于对物联网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和实训需求。

上一篇：物联网技术区||传感控制器的应用之人体红外的探测

下一篇：物联网技术区||传感控制器应用之 LED点阵显示