时间继电器设计概论
- 格式:doc
- 大小:1.97 MB
- 文档页数:21
时间继电器原理图及其作用时间继电器是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上,用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件,也许可以这样说:用来控制较高电压或较大功率的电路的电动开关:给继电器工作线圈一个控制电流,继电器就吸合,对应的触点就接通或断开。
在供电电路中,继电器也被称为接触器。
从驱动时间继电器工作的电源要求(驱动线包工作电压)来分,一般继电器分交流继电器与直流继电器,分别用于交流电路和直流电路,另外,依据其工作电压的高低,有6、9、12、24、36、110、220、380等不同的工作电压,使用于不同的控制电路上。
时间继电器另一个区分点是它的触点(执行接通或断开被控制电路的开关),分别有常开、常闭、转换的区别,另外还有触点多少的区别,可以控制多大的工作电压及电流(即触点允许控制的功率)的区别,供不同用途选用;另外特殊触点还有带自锁(动作后即使控制电压消失,触点自己保持失去控制时的状态),带延时吸合或延时释放功能等种类,供特殊情况下使用。
从继电器外形来区分,有密封、小型、微型等区别。
有时候,比如说,一个控制电路从按钮控制开始,到最后控制负荷的时间继电器中间,还使用了其他继电器,因为这些继电器只起控制其他继电器工作的作用,其触点负荷不需要很大,用在这些部位的继电器,常称为中间继电器。
比如,使用三个按钮与继电器(交流接触器)及热保护等可以组成控制三相电动机的正、翻转及停止电路。
洗衣机内,继电器在微电脑控制下,接合、断开控制电机使波轮正、反转等,都是继电器的任务,因为微电脑的输出不能直接驱动洗衣机马达工作,所以请了“继电器”。
使用各种传感器检测的电路检测温度、压力、时间等不同物理量,检测的输出接上继电器,就分别组成所谓电压继电器、压力继电器等等。
这类继电器,实际上是包含继电器在内的电子器件,并非独立的继电器。
补充部分特殊继电器,这些继电器不需要其他电路,可以对不同的讯号作出不同的反应(接通不同的触点):步进继电器:以前自动电话总机使用很多,继电器本身就可以根据输入控制线圈的脉冲个数自动将动触点移动到相应的位置,比如输入6个脉冲,动触点就接通6号定触点,输入9个脉冲,就接到9号触点,这样。
时间继电器结构原理
时间继电器是一种电器元件,用于根据预设的时间延迟或控制电路的开关动作。
它通常由驱动电路、计时电路和输出电路组成。
驱动电路是控制时间继电器工作的一部分,它通常由一个电磁铁组成。
当驱动电路施加电流时,电磁铁会产生一个磁场,吸引继电器中的铁芯。
当电流停止时,磁场消失,铁芯会返回其原始位置。
计时电路是控制时间继电器计时的一部分,它通常由一个电容器和一个可调的电阻器组成。
电容器储存电荷,并通过电阻器控制充电和放电的速率。
根据电容器的充电和放电过程,计时电路可以控制继电器的工作时间。
输出电路是时间继电器的开关部分,它通常由一个触点组成。
当继电器中的铁芯被吸引时,触点会闭合;当铁芯返回原始位置时,触点会打开。
通过控制触点的开闭状态,时间继电器可以控制电路的开关动作。
总的来说,时间继电器的工作原理是通过驱动电路控制电磁铁的吸引力,再通过计时电路控制吸引力的持续时间,最后通过输出电路控制电路的开关动作。
这种结构原理使得时间继电器可以按照预设的时间来控制电路的操作。
【时间管理】型数字式时间继电器设计xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv▉技术条件:一、延时范围:1s-99s : 1s-999s;1s-9999s二、重复误差: ±1个脉冲三、执行继电器:常开,常闭,瞬时触点四、延时方式:通电延时断开,闭合五、电源:220V,50Hz六、触点容量:220V,5A七、整定方式:数字拨码开关八、工作频率:1200次/h九、额定功耗:<5W十、电寿命:20万次十一、机械寿命:100万次十二、绝缘电阻:>100MΩ十三、外形:圆桶形,或方形,红色显示▉设计内容一、选择方案,设计电路图二、电路计算,画出波形三、制定元件明细表四、画图:拨码开关,执行继电器,显示器件五、印制板设计六、结构设计七、外壳、包装设计八、试验方法▉进度安排及完成时间JSS型数字式时间继电器设计摘要:数字式时间继电器是一种集传统电磁继电器与数字集成控制于一体的新型继电器产品,而本数字继电器采用大规模CMOS集成电路构架,它具有延时精度高,延时范围广,整定方便直观,功耗小,寿命长,触点容量大,体积小巧便于安装等优点,可广泛用于交流220V/50HZ或直流24V等的控制电路中作为延时控制元件,可按预设时间接通或分断电路。
关键字: 多谐振荡器,继电器,计数器,译码器,七段LED数码管,产品试验,8421编码开关Abstract:Digital type time relay is a kind of fair traditional relay with digital integrated circuit in a kind of new relay of onebody. It is little that this kind of relay have volume normallythe accurate etc. characteristic of delay time. Our thisdesign use TTL mainly series chip is the main part of circuit,And the design that carries out product using Auto CADand 99th class Protel computer supplementary software.After completing this design we can in digital electronictechnology, relay knowledge and Protel 99, Auto CAD waitfor aspect have very deep knowledge and understanding. Key words:Much resonance dissolute ware,Relay,Conter,Decoder,7 LED numbers show,Product text experiment,Turn yardswitch8421前言谈到继电器,大家应该是不会太陌生的,因为继电器在日常生活中是经常使用的,比如说各种智能控制电器,诸如空调器,彩电,电脑显示器,以及各种机床等上面都会用到。
电子时间继电器电路设计摘要继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统和被控制系统,通常应用于自动控制电路中,他实际上是用较小电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起到自动调节,安全保护,转换电路等作用。
时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。
它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型等。
对于工业控制来说,准确的时间是重要的,而电子继电器正好完成此功能。
比如,光控广告定时器。
关键词:继电器自动开关自动控制目录1 绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2 相关芯片及硬件电路设计 (1)2.1CD4017芯片 (3)2.1.1 CD4017简介 (3)2.1.2 CD4017的功能特性 (4)2.2CD4013 (6)2.2.1 CD4013简介 (6)2.2.2 CD4013的功能特性 (6)2.3CD4040 (9)2.2.1 CD4040简介 (9)2.2.2 CD4040的功能特性 (9)2.4CD7555 (10)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)1绪论1.1课题描述继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成。
前者用于反映输入量的变化,后者完成触点分合动作(对有触点继电器)或半导体元件的通断(对无触点继电器)。
继电器具有跳跃的输入-输出特性。
当输入的物理量达到规定值时,其电气输出电路被接通或阻断的一种自动电器。
广泛用于生产过程自动化装置,电力系统保护装置,各类运动,遥感和通信装置,是现代自动化控制系统最基础的电器元件之一。
1.2基本工作原理及框图早期在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器 ,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。
它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
凡是继电器感测元件得到动作信号后,其执行元件(触头)要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器目前最常用的为大规模集成电路型成的时间继电器,它是利用阻容原理来实现延时动作。
成绩评定表课程设计任务书摘要随着科学技术的发展,温度的实时显示系统应用越来越广泛,比如空调遥控器上当前室温的显示,热水器温度的显示等等,同时温度的控制在各个领域也都有积极的意义。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点,而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标。
传统的时间继电器用振荡电路来完成延时功能,其时间的长短由RC时间常数确定,存在误差而且延时时间不方便调。
在自动化工业控制系统中,采用传统时间继电器组成不同控制电路,一旦组装完成,其功能就无法更改,维护非常困难。
基于此,详细介绍了利用51单片机设计时间继电器的方法,解决了如何处理时间精度和方便调整时间的问题,该时间继电器是以51单片机为核心组成的小系统控制三路继电器,可以设定一天中的时间为继电器的开启时间和关闭时间,一共可以设定两组定时模式,延时开的模式和延时关的模式,并具有时间设定功能,用户可以根据实际情况设定需要延时的时间。
关键字:继电器;AT89C51单片机;定时器;数码管目录1 总体设计 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 方案论证 (1)2 设计思想 (1)2.1 硬件设计思想 (1)2.2 软件设计思想 (2)3电路原理与电路图 (2)3.1 电路原理 (2)3.2 电路原理图 (3)3.3 AT89S52单片机及其引脚说明 (3)3.4 数码管显示系统电路 (5)3.4.1 数码管的介绍 (5)3.4.2 四位数码管的介绍 (6)3.5继电器电路 (7)4 系统程序的设计 (9)4.1 主程序 (9)4.2 显示子程序 (10)4.3 定时器T0、T1中断服务程序 (11)4.4 程序清单 (11)5 仿真结果 (14)5.1 仿真环境 (14)5.2 仿真结果 (15)6 设计总结 (17)参考文献 (17)时间继电器设计1 总体设计1.1 设计任务(1)实现STC89S52继电器控制。
(2)实现定时器倒计时并用数码管显示。
(3)实现单片机的三个控制键;开始键,分钟键和秒键。
1.2 设计要求用STC89S52单片机时间继电器设计,可以通过键盘设定时间,时间在数码管上显示,最后控制继电器动作。
1.3 方案论证方案一:用AT89C51作为主要芯片,采用排阻,并用汇编语言写程序,采用硬件消抖方案二:采用三极管驱动数码管,C语言编写程序,在编写程序时进行软件消抖相比之后方案二更简便,因为软件消抖更容易,C语言程序更容易懂,易修改,硬件电路更简单。
2 设计思想2.1 硬件设计思想数字电子秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点,在计时中广泛使用。
本设计用单片机组成数字电子秒表,力求结构简单、精度高为目标。
设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
其硬件电路主要有主控制器,计时与显示电路和回零、启动等。
主控制器采用单片机AT89S52,显示电路采用四位共阳极LED数码管显示计时时间。
由于本实验有四位数码管,如果采用静态显示要占用全部的I/O端口,所以本次试验采用静态显示,建立最小单片机系统,在AT89S52单片机的P2端通过三极管接上4位七段共阴极数码管,P2.0脚接第一位数码管片选端,P2.1脚接第二位数码管片选端,P2.2脚接第三位数码片选端,P2.3脚接第四位数码管片选端,这四位分别显示秒时间的十位,个位,小数点后一位,小数点后两位显示的片选控制端。
P2.4脚接小数点控制端。
秒表控制键盘。
用P3.0接键盘开启计时键,P3.1接键盘计时暂停键,P3.2接键盘计时复位键。
2.2 软件设计思想采用C语言编写程序,程序共有四部分;第一部分是主程序,用于对程序的中断控制、数据等的初始化,并且对秒表控制键盘的扫描。
第二部分时间产生程序,用定时/计数器0中断程序用时产生时间,利用每10m进入本中断程序一次第三部分4位七段共阴极数码管动态显示程序,用定时/计数1中断程序每50ms对数码管各扫描一次,是利用人眼视觉暂留实现数码管的显示。
第四部分动态扫描延时程序,用于在对数码管动态扫描时,每扫描一个数码管后的延时程序。
以实现四位数码时间同时显示的效果。
3电路原理与电路图3.1 电路原理AT89S52单片机做为控制电路,用P1口做为数据输出端,P2口做为4位七段共阴极数码管的片选控制输出口,P3.0,P3.1,P3.2做为键盘接口。
时间显示器,由4位七段共阴极数码管构成。
3.2 电路原理图图3-1 单片机系统电路原理图3.3 AT89S52单片机及其引脚说明AT89S52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89S52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
主要功能特性:• 兼容MCS51指令系统• 8k可反复擦写(>1000次)Flash ROM• 32个双向I/O口• 256x8bit内部RAM• 3个16位可编程定时/计数器中断• 时钟频率0-24MHz• 2个串行中断•可编程UART串行通道• 2个外部中断源•共6个中断源• 2个读写中断口线• 3级加密位•低功耗空闲和掉电模式•软件设置睡眠和唤醒功能图3-2 51单片机引脚图3.4 数码管显示系统电路3.4.1 数码管的介绍本系统输出结果选用4个LED显示。
LED数码管的外形结构如图2-4,外部有10个引脚,其中3, 8脚为公共端也称位选端,其余8个引脚称为段选端,当要使某一位数码管显示某一数字((0-9中的一个)必须在这个数码管的段选端加上与数字显示数字对应的8位段选码(也称字形码),在位选端加上低电平即可。
LED有共阴极和共阳极两种。
如图2-4所示。
二极管的阴极连接在一起,通常此公共阴极接地,而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起,接入+5V的电压。
一位显示器由8个发光二极管组成,其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划(段)a~g,另一个小数点为dp发光二极管。
当在某段发光二极管施加一定的正向电压时,该段笔划即亮;不加电压则暗。
为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。
共阴极共阳极图3-3 LED数码管结构原理图图3-4 LED数码管引脚图数码管显示器有两种工作方式,即静态显示方式和动态扫描显示方式。
为节省端口及降低功耗,本系统采用动态扫描显示方式。
动态扫描显示方式需要解决多位LED数码管的“段控”和“位控”问题,本电路的通过P1口实现:而每一位的公共端,即LED数码管的“位控”,则由P3口控制。
这种连接方式由于多位字段线连在一起,因此,要想显示不同的内容,必然要采取轮流显示的方式,即在某一瞬间,只让其中的某一位的字位线处于选通状态,其它各位的字位线处于断开状态,同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。
在这一瞬时,只有这一位在显示,其他几位则暗。
在本系统中,字位线的选通与否是通过PNP三极管的导通与截止来控制,即三极管处于“开头”状态。
使用LED显示器时,要注意区分这两种不同的接法。
为了显示数字或字符,必须对数字或字符进行编码。
七段数码管加上一个小数点,共计8段。
因此为LED显示器提供的编码正好是一个字节。
TX实验板用共阴LED显示器,根据电路连接图显示16进制数的编码已列在下表。
表3-1 LED字形显示代码表3.4.2 四位数码管的介绍数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
四位数码管阳=阴极连接在一起,阳极分开有各自的位选,动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选,利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。
动态显示的亮度比静态显示要差一些,所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。
图3-5 数码管显示效果图图3-6 数码管内部驱动电路3.5继电器电路继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。
它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。
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。
图3-7 继电器继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。
同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。
继电器的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。
另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。
继电器的触点有三种基本形式:1、动合型(常开)(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。
以合字的拼音字头“H”表示。
2、动断型(常闭)(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。
用断字的拼音字头“D”表示。
3、转换型(Z型)这是触点组型。
这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。
线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。
这样的触点组称为转换触点。
用“转”字的拼音字头“z”表示。
继电器是具有隔离功能的自动开关元件,广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。
继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。