浅析PIC单片机在继电器中的应用
唐超 安徽省合肥市合肥学院电子信息与电气工程系 230601

   摘要：
   基于FLASH工艺的PIC单片机可以按照不同的实际需求对程序进行任意的设置，从而满足系统对于继电器精度的要求。本文介绍一种采用PIC单片机实现的数字电路时间继电器。
关键词：PIC单片机；时间继电器
    作为一种延时控制元件，时间继电器的应用范围非常广泛，其应用于各种自动控制系统以及继电保护装置中，尤其是一些场合对于时间测量精度的要求非常高，还有一些配合时间级差小的场所也经常用到。不过以往只有电磁式继电器以及静态电路式继电器两种，这其中电磁式继电器的精度相对较低，无法满足系统对时间控制的要求；而静态电路继电器尽管精度可以满足要求，但是其电路非常复杂，包含较多的元器件，且难调试，比较不容易做长延时；并且因为采用的元器件比较多，所以继电器的一致性也受到影响；此外继电器出口回路自身的固有时间也有差异，但是静态电路的预置数却是固定不变的，因此有时候会对继电器的精度产生很大的影响，甚至无法满足系统的要求。而本文所介绍的采用PIC单片机实现的数字电路时间继电器就可以解决上述问题，其按照不同的实际需要对程序的设置加以改变，从而满足系统的精度要求。
一、PIC介绍
　　　美国微芯科技公司设计推出的8位系列PIC微控制器，是世界上首先采用RISC结构的具有较高性能的嵌入式微控制器。其具有速度快、工作电压要求低、功耗小、驱动能力非强强大以及成本低等优点，这些都体现出单片机工业新的发展趋势。我们可以看到PIC单片机无论是从计算机的外设、家用电器的控制、电信通信技术、智能化仪表仪器，还是到金融电子产品、汽车电子产品等等，众多领域都普遍采用PIC单片机技术。可以说PIC单片机是目前全球最具影响力的嵌入式微控制器之一，在我国同样如此。PIC单片机的优点可以归纳为以下几种：指令精间、内置监视定时器，即WDT、功耗低、工作电压要求低、驱动能力强大、体积小、成本低等等，尤其是其具备FLASH工艺，可以对程序编码进行任意改动，因此在需要改动程序编码的场合应用非常广泛。
二、PIC单片机时间继电的硬件要求
   上述也提到，以往的静态时间继电器由于包含的元器件比较多，那么继电器的一致性就受到了一定的影响，比较难调试。但是PIC单片机时间继电器就可以很好的解决上述问题。其只是采用一个PIC单片机芯片，再结合程序延时，从而对数字电路进行高精度的微机控制，其精度可达0.05%，并且可以按照程序的要求对其延时的范围进行随意的设定。本文介绍的为双路可调整时间继电器。其基本原理图如下所示：

　　当继电器上电后，单片机处于初始化的复位状态，然后再对两组拨盘的整定值进行检测，对其逻辑出口关系进行比较和判断，从而出口小中间继电器就被驱动。主复位端是单片机的4脚，如果处于低电平的状态下，单片机进行复位，如果不用使用该功能时，可以将其与+5V进行连接。3脚的作用就是驱动指示灯，该指示灯亮起时表示两路延时都到。1脚和2脚则为RA2及RA3的两个I/O口。其它的都可以设定为输出，分别驱动两种延时的出口小中间继电器。可以采用下拉电阻进行拨盘部分的检测，将RB的高四位I/O口先设置为输入状态，RA0以及RA1还有RB的低四位设置为输出状态，并经过初始化再置为高电平。这时，RB的高四位都应该处于高电平状态。可以采用如下操作举例说明拨盘的检测操作：设置RB0处于低电平状态，那么RB的高四位其高低电平和拨盘所拨的数值相关。如果拨盘的数值为6，那么拨盘中的4、2就和公共端相连接，此时的RB高四位的RB5以及RB6就处于低电平状态，此时要检测拨盘的整定值只需检测RB高四位就可以得出。将数值存储在对应的储存器中，抽将RB0置于高电平，从而一位拨盘的检测就完成了，并以此方法完成其它拨盘的检测。不过虽然PIC自带有抗干扰的措施，但是为了符合EMC标准，仍要按照具体的情况加入对应的抗电磁干扰电路。
三、PIC单片机时间继电的软件要求

   上述为软件流程图，通过该流程图可以看出整个程序的编写过程。在编程时要注意，对应的寄存器和I/O口一定要定义好，并且要尽可能的采用模块化的程序，例如将出口、延时以及比较和检测都编写成对应的子程序，再按照实际的需求进行逻辑关系的调整。
   此外，尽管PIC单片机的编程思路与MC5-51单片机的思路比较一致，但是在运用指令方面却有着较大差异，PIC单片机要对I/O口的八位进行逐一检测，而无法把直接读到CUP中；并且，在使用PIC单片机的I/O口之前要先进行定义，不然I/O呈高阻态，只可做输入用。
参考文献：
[1] 许世芬,黄树波. 用PIC单片机制作的时间继电器[J].电子世界,2004(9)
[2] 黄树波,王玉德,许世芬等. HC单片机在时间继电器中的应用[J].电站设备自动化,2003(4)
[3] 钱金川,朱守敏. 单片机技术在时间继电器测试中的研究[J].机床电器,2005(6)
[4] 汪耀应,柯素梅. 一种超小型单片机在智能固态继电器中的应用[J].计算机与数字工程,2000(5)

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