在本教程中,我们将使光耦合器与ATMEGA8微控制器接口。八极耦合器是用来隔离电子和电路的迷人设备。这种简单的设备将敏感的电子设备与坚固的电子设备(例如电动机)隔离开来,同时又保持了对电源的控制。
假设我们要通过控制器的控制逻辑来控制风扇等交流电机的速度。我们可以将信号从控制器馈送到驱动电动机的控制系统。但是,在此过程中,我们还会吸收电动机速度控制系统的噪音。由于其交流电路以及电动机,我们将不得不进行大量的噪声过滤。利用光电技术,我们可以避免控制器单元与电机驱动单元直接接触。通过这种方式,我们避免了系统之间的噪声传播,但是我们可以将负载保持在完全控制的状态。
顾名思义,光电,我们将包括光触发系统。我们将信号发送到源端的发光设备,并且在负载端会有一个光触发开关。我们将在描述中对此进行更多讨论。在这里,我们将4针脚6N IC 4N25连接到ATMEGA8控制器。当在控制器端按下开关时,在负载端连接的LED点亮。
所需组件
硬件: ATmega8微控制器,电源(5v),AVR-ISP编程器,4N25光电耦合器,1KΩ电阻(3个),LED
软体: Atmel Studio 6.1,Progisp或Flash magic。
电路图和说明
OPTOCOUPLER与AVR微控制器接口的电路图如图所示,
在进一步讨论之前,让我们讨论一下OPTOCOUPLER的工作原理,该设备的内部电路如下图所示,
在这里,PINA和PINC连接到源端。
PINB,PINC,PINE表示负载侧。
从图中可以明显看出,在源端有一个LED(发光二极管),在负载端有一个PHOTOTRANSISTOR。该系统位于芯片内部,因此PHOTOTRANSISTOR的增益很高。
现在,当信号传递到源侧的LED时,由于光电晶体管与LED相邻,LED发出光辐射,在光接收时,该晶体管被调为ON。因此,来自控制器的控制信号被转换为光,以触发光敏负载驱动器。
此外,芯片电路可以表示为:
在源极端为二极管,负载端为晶体管的情况下,上述电路在名称上完全有意义。现在,为控制器提供了一个按钮,触发该按钮后,控制器会向OPTOCOUPLER的二极管端发送一个脉冲。将负载放置为LED时,光耦合器中的晶体管驱动LED。因此,LED点亮。
在下面给出的C代码中逐步说明了OPTOCOUPLER与微控制器之间的通信方法。