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级以下.而要把它用于一些大功率场合，比如控制电动机，显然是不行的.所以，就要有一个环节来衔接，这个环节就是所谓的“功率驱动”。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里，继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动，因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载，比如继电器可以驱动中间继电器，可以直接驱动接触器。所以，继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。这个很重要，因为一个小小的芯片，怎么会有如此强大的威力来控制像电动机这样强大的东西。原理如图2.5所示，里面的三极管很重要。三极管是电子电路里很重要的一个元件。简单的来说三极管有两个作用一个是放大作用，一个是开关作用。在这里，我们只了解它跟本电路有关的开关作用.图上还有一个东西，是保护二极管，如果不需要深入理解的话，你大可不必追就为什么有它存在，但是一定得记住，只要是用三极管驱动继电器的场合，一般都有它的存在.需要特别注意的是它的接法:并联在继电器两端 阴极一定是接vcc[12]。

继电器这个东西很常见，在电子设备以及电力系统中的应用都很广泛，简单的来就是一种用小电流来控制大电流的开关。小电流通过线圈，产生磁场，这个磁场使得控制大电流的开关吸合。从而使得人们能够安全的超控大电流大电压设备。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，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“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。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的常闭触点吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

如图2.5当控制端电压为0时，Q1基极电压为（12-0.7=11.3V），改变 R1的大小便可改变基极电流，当基极电流足够大时，三极管饱合。为了验证以上的分析，我们搭了一个电路，R1取4.7K，此时基极电流为2.4mA，测得 Q1 ec电压为0.2V，继电器两端电压为11.8V。R1的取值不能太小，要保证基极电流在安全范围，也不能太大，要保证三极管

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图2.5继电器模块图

能完全饱合，这个可以通过电压和电阻算出来。继电器串联 RC 电路：这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了吸合时间，串联上 RC 电路后则可以缩短吸合时间。原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作用。基极和发射极的电阻的作用是:在没有正向偏置电压的情况下，保证基极的电压为零，防止三极管的受外部的干扰而误导通，其实就是为了保证可靠性。具体的阻值的大小不绝对，10K、100K 都可以的，只是起到下拉的作用，电流非常很小的[13]。 3.5 报警模块设计

当湿度低于设定的湿度的时候系统会自动浇花，同时有蜂鸣器报警提示，报警模块的原理图如图所示，当浇花的时候蜂鸣器会得到一个高电平蜂鸣器工作，当不浇花时蜂鸣器得到一个低电平蜂鸣器停止工作[14]。

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图2.6 报警模块原理图

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4 总电路设计

4.1 总电路图

电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样，我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了；在设计电路时，也可以从容地在纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功；而现在，我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高了工作效率。常遇到的电路图有原理图、方框图、装配图和印板图等。根据所学的知识将各个模块组合在一起便画出了电路总图。

123456+5KEY_02KEY_03KEY_04KEY_05调节时间时按键调温湿度按键R310KQ1S8550P1SPEAKERR24.7KR1100+5GNDU1C1104P210K+5DKEYK1A0VCCA1WPA2SCLGNDSDAGNDAT24C01/2KEYKEYK2K3KEY+5IIC_SCLIIC_SDADHT11_DATADHT11_SCLKDS1302_CEDS1302_IODS1302_SCLKIR1838_DADTMCU_TXDMCU_RXD123456789增加按键K4减少按键DSPEAKERGNDP3口上拉排阻GNDGNDGNDGNDGNDU2GNDNCDoutVCCDHT11DHT11VDDGNDDATA4321GNDDHT11_DATAP4PORT_4GNDIR1838+5+5R74.7KQ2S8550U4平面U31512P712浇水器电源接口+512341234C104D11N400224312C2104MCU_RXDMCU_TXD+5GNDIR1838_DADTGNDIR1838_DADT温湿度传感器P3C3+5C9104P8C32112浇水器设备接口RELAY_HEAT浇水控制继电器RELAY_HEAT+5GNDGNDGND+5C4U8104USB电源供电口P9B5432154321GND+5+GND控制系统电源开关P1口上拉排阻C810uF+51234LCD1602_LightC5104GNDP10U6BATTERYU532.768KGNDGND实时时钟模块C7K5U722p12MAGNDAT89S52K6KEY_01R11DS1302C622p10KVcc2Vcc1X1SCLKX2I/OGNDCE8765DS1302_SCLKDS1302_IODS1302_CER910KKEY_01KEY_02KEY_03KEY_04KEY_05KEY_06IIC_SDAIIC_SCLKEY_ResetMCU_RXDMCU_TXDIR1838_DADTDS1302_SCLKDS1302_IODS1302_CEDHT11_SCLKDHT11_DATA1234567891011121314151617181920P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RESETP0.7P3.0/RXDEA/VPP3.1/TXDALE/PP3.2/INT0PSENP3.3/INT1P2.7P3.4/T0P2.6P3.5/T1P2.5P3.6/WRP2.4P3.7/RDP2.3X2P2.2X1P2.1GNDP2.04039383736353433323130292827262524232221LCD1602_DB0LCD1602_DB1LCD1602_DB2LCD1602_DB3LCD1602_DB4LCD1602_DB5LCD1602_DB6LCD1602_DB7+5LCD1602_DB0LCD1602_DB1LCD1602_DB2LCD1602_DB3LCD1602_DB4LCD1602_DB5LCD1602_DB6LCD1602_DB7P0口上拉排阻GNDVCCD-D+GNDGND512346+5GNDR8470D2RED+5GND123456789P510K浇水指示灯P6KEY_01KEY_02KEY_03KEY_04KEY_05KEY_06IIC_SDAIIC_SCL+5GND+512345678910KB+5GNDLCD1602_RSLCD1602_RWLCD1602_ENLCD1602_DB0LCD1602_DB1R10LCD1602_DB24.7K+5LCD1602_DB3LCD1602_DB4LCD1602_DB5Q3LCD1602_DB6LCD1602_DB78050U9+5LCD1602_RSLCD1602_RWLCD1602_ENSPEAKERRELAY_HEATLCD1602_LightGNDGNDKEYKEY_061 Vss2 Vdd3 V04 RS5 R/W6 E7 DB08 DB19 DB210 DB311 DB412 DB513 DB614 DB715 A+16 K-LCD1602LCD1602AKEY切换按键123手动按键4GNDLCD1602液晶模块56 图3.1 室内浇花系统原理图