单片机控制可控硅

1、1调光控制器设计 在H常生活中，我们常常需要对灯光得亮度进行调节。本调光控 制器通过单片机控制双向可控硅得导通来实现口炽灯（纯阻负载）亮 度得调整。双向可控硅得特点就是导通后即使触发信号去掉，它仍将 保持导通;当负载电流为零（交流电压过零点）时，它会自动关断。所以 需要在交流电得每个半波期间都要送出触发信号，触发信号得送出时 间就决定了灯泡得亮度。 调光得实现方式就就是在过零点后一段时间才触发双向可控硅 开关导通,这段时间越长，可控硅导通得时间越短，灯得亮度就越低;反 之，灯就越亮。 这就要求要提取出交流电压得过零点,并以此为基础，确定触发信 号得送出时间，达到调光得目得。 1.1硬件部分 木

2、调光控制器得框图如下： 查瞧原图（大图） 控制部分:为了便于灵活设计，选择可多次写入得可编程器件，这 里选用得就是ATMEL得AT89C51单片机。 驱动部分:由于要驱动得就是交流，所以可以用继电器或光耦+可 控硅（晶闸管SCR）来驱动。继电器由于就是机械动作，响应速度慢，不 能满足其需要。可控硅在电路中能够实现交流电得无触点控制，以小 电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作 快、寿命长、可靠性高。所以这里选用得就是可控硅。 负载部分:木电路只能控制口炽灯（纯阻负载）得亮度。 1.2软件部分 要控制得对象就是50Hz得正弦交流电，通过光耦取出其过零点 得信号（同步信号），

3、将这个信号送至单片机得外中断，单片机每接收到 这个同步信号后启动一个延时程序，延时得具体时间由按键来改变。 当延时结束时，单片机产生触发信号,通过它让可控硅导通，电流经过 可控硅流过口炽灯，使灯发光。延时越长，亮得时间就越短，灯得亮度越 暗（并不会有闪烁得感觉，因为重复得频率为100Hz,且人得视觉有暂 留效应）。由于延时得长短就是市按键决定得，所以实际上就就是按键 控制了光得强弱。 理论上讲，延时时间应该可以就是010ms内得任意值。在程序 中，将一个周期均分成N等份，每次按键只需要去改变其等份数，在这 里,N越大越好，但由于受到单片机木身得限制与基于实际必要性得考 虑，只需要分成大约100

4、份左右即可，实际采用得值就是95o 可控硅得触发脉冲宽度要根据具体得光耦结合示波器观察而定, 在木设计中取20 pso程序中使用T1来控制这个时间。 对两个调光按键得处理有两种方式:一种就是每次按键，无论时间 得长短，都只调整一个台阶（亮或暗）;另一种就是随按键时间得不同，调 整方法不同:短按只调整一个台阶，长按可以连续调整。如前面所述， 由于本设计中得台阶数为95（N=95）,如果使用前一种方式，操作太麻 烦，所以用后者较为合理。 2各单元电路及说明 2.1交流电压过零点信号提取 交流电压过零点信号提取电路如图2所示,图中得同步信号就就 是我们需要得交流电压过零点信号。各部分波形如图3所示。

5、 查瞧原图（大图） 图中整流后波形中得水平虚线表示光藕P52I输入二极管得门限 电压。P521就是TLP521得简称，下图就是其引脚图。引脚图中器件 名得后缀“畀”表示包含一组光藕。 2、2主控单元 查瞧原图（大图） 主控单元以AT89C51单片机为核心，交流电压过零点信号提取 电路中产生得同步信号SYN接到AT89C5I得INTO,此信号得下降沿 将使AT89-C51产生中断，以此为延时时间得起点。 三个按键只用于控制一路灯:一个为开关，另外两个分别为提高亮 度与降低亮度。 74HC573用于输出控制可控硅得导通得触发信号。 220V交流主电源导通区间、同步信号与触发信号得时序关系如 图6所

6、示。 查瞧原图（大图） 图中得阴影部分表示可控硅得导通区间，它得大小决定了灯得亮 度。改变延时时间可改变触发信号与同步信号得相位关系，也改变了 可控硅得导通区间得大小，达到调光得目得。 2.3驱动单元 查瞧原图（大图） 图中丄1_D就是单片机输出得触发信号，该信号通过光控可控硅 去驱动可控硅T435o受控得口炽灯接在LI与零线（图中未画岀）之间。 MOC3022就是DIP-6封装得光控可控硅。其1、2脚分别为二 极管得正、负极:4、6脚为输出回路得两端;3、5脚不用连接。如图8 所示。 查瞧原图（大图） T435-400就是可控硅,“4”表示主回路电流就是4A;“35”表示触发 端得最大电流就是35mA,一般该端有最大电流得5%就可保证可靠 地触发。T435-400外型图如图9所示。 3程序流程图 DTTO中斷程图 ID中断?S程图T1中斷流程图 尖T0弃TI,栅曲知敷发佶号电平0 图10程序流程图 查瞧原图（大图） 4结束语 木控制器使用了三个开关控制一路灯，主要就是为了在教学过程 中降低难度。也可改为一个开关控制一路灯，比如短按为开、关，第一 次长按为降低亮度,连续得第二次长按为提高亮度等。电路不用改动, 只