控制12V風扇開關

  • 主題 - 驅動大電壓或是大電流的裝置

現在我們來玩一些常見的應用搭配繼電器( Relay)可以控制其它裝置，算是由控制LaunchPad的按鈕讓LED數位輸出(Digital output)的進階應用。這樣可以驅動大電流大電壓在製作像USB互動裝置是很重要的技術。如果要連接高於原本5V或3.6V的12V DC風扇，或是大電流的馬達或是更耗電流的裝置。就必須要有外加的電路來連接。這時就我們就考慮到擴充板上加上一個繼電器RELAY電路。

  • 製作材料

    • 12V風扇X1

    • 12V直流電壓源(110VAC變壓器轉12VDC)

    • LaunchPad基板X1

    • MC1413X1

    • RELAY - TRS繼電器X1

    • 麵包板X1

  • 組裝示意圖

我們知道Launchpad的輸出狀態是由低的Vss接地與高的Vcc的電壓範圍最大是3.6 V。(此處3.6V是取決於實際最大電壓)。

Recommended max VCC is 3.6V

Minimum VCC during program running is 1.8V

Minimum VCC during programming is 2.2V

MSP430G2231有提供8個 I/O PORT，這裡雖然這個例子中我們只用到一個Port其中一個PIN0，也就是P1.0，但是每一個I/O點的輸出最大電流限制為6mA，因此即使是所有的P1 Port輸出電流最大限制為48mA，(6 mA X 8 PIN=48 mA)，也無法驅動這個繼電器RELAY，因此我們在這兩個電子元件中間還需加一個MC1413當作驅動BUFFER。實際上的驅動電路也可以選用另一顆電晶體陣列(TOSHIBA TD62083AP)。這類的誘導負載會產生逆起電流，所以必須加裝保護用的二極體，不過這顆電晶體陣列之中已有內裝，此外它還內裝了輸入阻抗，因此可以直接安裝在LaunchPad的基板PIN腳上，讓整個電路結構簡潔一點。

    • 連接線路說明

      • MC1314 ，當作驅動繼電器的BUFFER電路。

          • PIN1 輸入訊號控制線由Launchpad的GPIO Pin DigitalOut。輸出P1Port。

          • PIN8 必須接地。

          • PIN16 連至際電器的感應線圈控制輸入。

      • 繼電器。TRS此為兩組開關對稱排列，也就是說PIN13 PIN11 PIN9 與 PIN4 PIN6 PIN8為兩組獨立開關。

        • 其中PIN1與PIN16為繼電器的感應線圈無方向性，為輸入端，只要選擇任一端連至Vcc(+3.6V)，一端連至BUFFER輸出最為控制電壓即可，這裡選用3V的繼電器，所以Vcc為3.6V。

      • 繼電器的載流線路。其中標示為IN 與OUT接你要的裝置，這裡是用12V直流風扇當例子。 COM為IN輸入端，輸出的話就看是要連接的狀態而定，有兩種可以選。如果要當LaunchPad為1 控制開關時才開ON時。一般是關閉OFF的話就選用，將OUT連接到PIN8，NO代表常開電路 Normal Open沒通電它就是開路狀態。

        • 繼電器電路圖說明。在電路圖上符號表示方式如圖。

  • 上傳程式碼到基板

請參照<初次使用整合開發環境>步驟，再貼上程式碼，即可運作。

  • 原始程式碼 (支援 HW Rev1.5 MSP430G2553)

原始程式碼12VDCFan_msp430g2553.c

    • 原始程式碼 (支援 HW Rev1.4 MSP430G2231)

原始程式碼DCFan.c

  • 上傳開發環境完成的程式到基板的核心晶片

當我們按照以上的程式撰寫完畢後， 開始編譯；若編譯成功，接著將程式上傳到LaunchPad基板，當傳輸結束後，約等2~3 秒後，按下P1.3的按鈕後，P1.0連接的LED小紅燈會開始閃爍一次(程式設定是開與關各一次)，並會驅動12V直流的風扇，在圖右下角。這代表程式已經成功上傳且開始運作，玩家可以重複操作按鈕，或更改原始程式讓風扇有程式控制能間歇開關的功能。

  • 按下按鈕 + 經由繼電器 + 開關12V直流風扇 實體連接

  • 完成!! 操作影片