CN103324126A

CN103324126A - 单片机控制延时继电器

Info

Publication number: CN103324126A
Application number: CN 201310271555
Authority: CN
Inventors: 罗初览; 任海峰; 王立忠; 宁艳艳; 张波
Original assignee: GUILIN SPACEFLIGHT ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: GUILIN SPACEFLIGHT ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开一种单片机控制延时继电器，其电路包括电源稳压电路、复位电路、单片机和输出电路。复位电路包括电阻R3、R4、R5，三极管V4，以及稳压管V3；电阻R3的一端、三极管V4的发射极与单片机的电源正极端相连接；电阻R3的另一端、电阻R4的一端与三极管V4的基极相连接；电阻R4的另一端与稳压管V3的负极相连接；稳压管V3的正极、电阻R5的一端与单片机的电源负极端相连接；电阻R5的另一端、三极管V4的集电极与单片机的复位端相连接。本发明在单片机的复位端设定一个复位门限，使其在应用时，既不受电源启动时缓慢上电和瞬间抖断的干扰，也不受电源关闭时缓慢掉电和残余电压的干扰源影响，具有工作可靠性高的特点。

Description

单片机控制延时继电器

技术领域

本发明涉及一种延时继电器，具体涉及一种单片机控制延时继电器。

背景技术

近十几年来，我国电子产品尤其是航天、国防、通讯等方面的发展迅猛，对元器件的质量与可靠性有了更高的要求。单片机控制延时继电器作为一种对时间控制精确度高的元器件，必须具有较高的应用可靠性，才能满足航天、国防型号的需要。现有单片机控制的延时继电器中单片机的复位一般是采用阻容复位（RC模式），即电阻和电容串联，电阻和电容的连接点与单片机复位端（RESET）相接，主要是利用电容充放电的特性，使复位端（RESET）保持低电平，让单片机复位。然而在整机系统或设备中，由于电源存在上电过程缓慢、瞬间抖断或关闭电源时缓慢掉电、残余电压等干扰源，对单片机控制的延时继电器工作可靠性存在着影响。因此需要设计应用可靠性更高的单片机控制延时继电器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠性高的单片机控制延时继电器。

为解决上述问题，本发明是通过以下方案实现的：

一种单片机控制延时继电器，包括本体电路，其本体电路主要由电源稳压电路、复位电路、单片机和输出电路组成；上述电源稳压电路连接在单片机的电源正极端和负极端，复位电路连接在单片机的复位端、电源正极端和负极端，输出电路连接在单片机的驱动信号输出端和电源正极端；电源稳压电路的输入端形成本体电路的输入端，输出电路的输出端形成本体电路的输出端；所述复位电路包括电阻R3、R4、R5，三极管V4，以及稳压管V3；电阻R3的一端、三极管V4的发射极与单片机的电源正极端相连接；电阻R3的另一端、电阻R4的一端与三极管V4的基极相连接；电阻R4的另一端与稳压管V3的负极相连接；稳压管V3的正极、电阻R5的一端与单片机的电源负极端相连接；电阻R5的另一端、三极管V4的集电极与单片机的复位端相连接。

上述方案中，所述电源稳压电路包括电阻R1、R2，电容C1、C2,二极管V1和稳压管V2；电阻R2、电容C1、电容C2三者相并联后，接在稳压管V2的正极和负极两端；稳压管V2的负极与单片机的电源正极端相连接，稳压管V2的正极与单片机的电源负极端相连接；电阻R1的一端连接单片机的电源负极端，电阻R1的另一端连接二极管V1的正极，二极管V1的负极形成本体电路的输入端负极，稳压管V2的负极形成本体电路的输入端正极。

上述方案中，所述输出电路可以包括电阻R6、R7，场效应管V6，二极管V5，以及电磁继电器K；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的漏极连二极管V5的负极，二极管V5的正极连接二极管V1的正极；电磁继电器K的输入回路连接在二极管V5的正负极上，电磁继电器K的输出回路形成本体电路的输出端。

上述方案中，所述输出电路还可以包括电阻R6、R7，以及场效应管V6；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的源极和漏极形成本体电路的输出端。

上述方案中，所述稳压管V3的额定工作电压略小于或等于单片机的最低工作电压。所述稳压管V2的额定工作电压略大于或等于单片机的额定工作电压。

本发明的工作原理是：在单片机的复位端设定一个复位门限，复位电路的门限开通值比单片机的最低工作电压略高。当输入端加工作电压时，电源稳压电路进行稳压，单片机的电源端有电压，与稳压电路的电压相同。由于电源存在缓慢上电的现象，单片机工作电压达到单片机的最低工作电压而未达到门限复位电路设定的门限时，复位端为低电平信号，单片机进入和保持复位状态，保证单片机可靠复位；当稳压电路电压上升到门限电压以上时，门限电路开通，复位端变为高电平，复位信号结束。而在断电过程中当电源下降到门限电压以下而高于单片机的最低工作电压时，单片机进入复位状态，当稳压电路电源下降至单片机最低工作电压以下时，复位结束，单片机停止工作。

与现有技术相比，本发明在整机系统或设备中，既不受电源启动时缓慢上电和瞬间抖断的干扰，也不受电源关闭时缓慢掉电和残余电压的干扰源影响，具有工作可靠性高的特点。

附图说明

图1为一种单片机控制延时继电器的结构示意图。

图2为实施例一的单片机控制延时继电器电路原理图。

图3为实施例二的单片机控制延时继电器电路原理图。

具体实施方式

实施例一：

一种单片机控制延时继电器如图1所示，主要由外壳、以及设置在外壳内部的单片机控制延时继电器电路1、印制板组件2和支架底座组件3组成。在本单片机控制延时继电器中，其单片机控制延时继电器电路1即本体电路为本发明的核心，其主要由电源稳压电路、复位电路、单片机和输出电路组成。上述电源稳压电路连接在单片机的电源正极端和负极端，复位电路连接在单片机的复位端、电源正极端和负极端，输出电路连接在单片机的驱动信号输出端和电源正极端。电源稳压电路的输入端形成本体电路的输入端，输出电路的输出端形成本体电路的输出端。

上述电源稳压电路包括电阻R1、R2，电容C1、C2,二极管V1和稳压管V2；电阻R2、电容C1、电容C2三者相并联后，接在稳压管V2的正极和负极两端；稳压管V2的负极与单片机的电源正极端相连接，稳压管V2的正极与单片机的电源负极端相连接；电阻R1的一端连接单片机的电源负极端，电阻R1的另一端连接二极管V1的正极，二极管V1的负极形成本体电路的输入端负极，稳压管V2的负极形成本体电路的输入端正极。在稳压管V2的选型上，要求稳压管V2的额定工作电压略大于或等于单片机的额定工作电压。

上述复位电路包括电阻R3、R4、R5，三极管V4，以及稳压管V3；电阻R3的一端、三极管V4的发射极与单片机的电源正极端相连接；电阻R3的另一端、电阻R4的一端与三极管V4的基极相连接；电阻R4的另一端与稳压管V3的负极相连接；稳压管V3的正极、电阻R5的一端与单片机的电源负极端相连接；电阻R5的另一端、三极管V4的集电极与单片机的复位端相连接。在稳压管V3的选型上，要求稳压管V3的额定工作电压略小于或等于单片机的最低工作电压。

上述单片机采用目前常用的单片机IC芯片及其外围电路所构成。

上述输出电路包括电阻R6、R7，以及场效应管V6；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的源极和漏极形成本体电路的输出端。参见图2。

本实施例一的工作原理如下：

当输入端不加电压时，电源稳压电路没有电压、因此门限复位电路不工作、单片机延时控制电路不能工作、场效应管V6不通，无输出。当输入端加电压时，电源稳压电路开始稳压，当稳压电路的电压值未达到门限复位电路的开通门限值时，单片机复位，当稳压电路的电压达到门限复位电路的开通门限值时，单片机完成复位开始运行延时程序。当设定的延时时间到后单片机输出驱动信号致场效应管V6导通输出。

输入端去掉电源电压，场效应管V6无输出，同时电源下降到门限电压以下而高于单片机的最低工作电压时，单片机进入复位状态，当稳压电路电源下降至单片机最低工作电压以下时，复位结束，单片机停止工作。

实施例二：

实施例二与实施例一大体相同，其不同之处在于实施例二的输出电路与实施例一的输出电路不同，即实施例一的输出电路采用场效应管来实现电隔离，实施例二的输出电路采用场效应管和电磁继电器，除了具有场效应管的电隔离作用外，还具有电磁继电器的物理隔离，因此实施例二相对于实施例一的隔离效果更佳。

在本实施例二中，所述输出电路包括电阻R6、R7，场效应管V6，二极管V5，以及电磁继电器K；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的漏极连二极管V5的负极，二极管V5的正极连接二极管V1的正极；电磁继电器K的输入回路连接在二极管V5的正负极上，电磁继电器K的输出回路形成本体电路的输出端。参见图3。

本实施例二的工作原理如下：

当输入端不加电压时，电源稳压电路没有电压、因此门限复位电路不工作、单片机延时控制电路不能工作、场效应管V6不通，电磁继电器K无法工作，输出触点保持初始状态（动合触点为常开，常闭触点为常闭）。当输入端加电压时，电源稳压电路开始稳压，当稳压电路的电压值未达到门限复位电路的开通门限值时，单片机复位，当稳压电路的电压达到门限复位电路的开通门限值时，单片机完成复位开始运行延时程序。当设定的延时时间到后单片机输出驱动信号致场效应管V6导通，电磁继电器K线圈得电工作，输出电路触点闭合输出（动合触点为闭合，常闭触点为断开）。

输入端去掉电源电压，电磁继电器K线圈失电，电磁继电器无输出，电路触点恢复初始状态（动合触点断开，常闭触点闭合），同时电源下降到门限电压以下而高于单片机的最低工作电压时，单片机进入复位状态，当稳压电路电源下降至单片机最低工作电压以下时，复位结束，单片机停止工作。

Claims

1.单片机控制延时继电器，包括本体电路，其本体电路主要由电源稳压电路、复位电路、单片机和输出电路组成；上述电源稳压电路连接在单片机的电源正极端和负极端，复位电路连接在单片机的复位端、电源正极端和负极端，输出电路连接在单片机的驱动信号输出端和电源正极端；电源稳压电路的输入端形成本体电路的输入端，输出电路的输出端形成本体电路的输出端；其特征在于：

所述复位电路包括电阻R3、R4、R5，三极管V4，以及稳压管V3；电阻R3的一端、三极管V4的发射极与单片机的电源正极端相连接；电阻R3的另一端、电阻R4的一端与三极管V4的基极相连接；电阻R4的另一端与稳压管V3的负极相连接；稳压管V3的正极、电阻R5的一端与单片机的电源负极端相连接；电阻R5的另一端、三极管V4的集电极与单片机的复位端相连接。

2.根据权利要求1所述的单片机控制延时继电器，其特征在于：

所述稳压管V3的额定工作电压小于或等于单片机的最低工作电压。

3.根据权利要求1所述的单片机控制延时继电器，其特征在于：

所述电源稳压电路包括电阻R1、R2，电容C1、C2,二极管V1和稳压管V2；电阻R2、电容C1、电容C2三者相并联后，接在稳压管V2的正极和负极两端；稳压管V2的负极与单片机的电源正极端相连接，稳压管V2的正极与单片机的电源负极端相连接；电阻R1的一端连接单片机的电源负极端，电阻R1的另一端连接二极管V1的正极，二极管V1的负极形成本体电路的输入端负极，稳压管V2的负极形成本体电路的输入端正极。

4.根据权利要求3所述的单片机控制延时继电器，其特征在于：

所述稳压管V2的额定工作电压大于或等于单片机的额定工作电压。

5.根据权利要求3所述的单片机控制延时继电器，其特征在于：

所述输出电路包括电阻R6、R7，场效应管V6，二极管V5和电磁继电器K；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的漏极连二极管V5的负极，二极管V5的正极连接二极管V1的正极；电磁继电器K的输入回路连接在二极管V5的正负极上，电磁继电器K的输出回路形成本体电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的单片机控制延时继电器，其特征在于：

所述输出电路包括电阻R6、R7和场效应管V6；电阻R6的一端连接单片机的驱动信号输出端，电阻R6的另一端、电阻R7的一端与场效应管V6的栅极相连接；电阻R7的另一端、场效应管V6的源极与单片机的电源正极端相连接；场效应管V6的源极和漏极形成本体电路的输出端。