光耦是一种将光信号转化为电信号的光电转换器件。其主要由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成。光耦具有隔离信号的作用,在电路设计中被广泛应用。
使用光耦可以有效隔离单片机和外部电路,保证单片机的稳定性和安全性。因此,在单片机输出中,使用光耦是很有必要的。
常见的光耦类型有有源型和无源型两种。有源型光耦一般是PIN脚结构,通过LED的光照射光敏三极管的PN结,产生电流。无源型光耦一般是基区结构,通过LED照射光敏双极晶体管,使得其放大功能失效,从而隔离出信号。
在单片机输出中,常规使用的是有源型光耦,可以提高信号的传输速度和准确性,适用于低速、高电平控制等场景。
根据不同的使用场景,选择不同类型的光耦是很有必要的。
如果是在输入输出数量较少的场景中,断电后状态可以不记忆,可以选择使用基于MCT2E类型的光耦。如果需要记忆的话,可以选择TCMT1104型号的光耦,其内部带有EEPROM。
如果是在输入输出较多的场景中,可以选择基于TCMT1600B型号的光耦,配合PIC等单片机使用,可以较好地支持大量的输入输出任务。此外,如果需要高速传输时,可以选择基于HCPL2630型号的光耦,其具有较快的传输速度。
使用光耦时,需要进行正确的驱动以保证其正常工作。
首先需要确定光耦的正负极,快速将正极接入单片机输出端口,将负极接地或者其他电源使之通电。
接着需要确定单片机的高低电平设置,来确定LED接入电路的开启或关闭,最终决定光敏电阻的导通与否。这样就可以实现电路信号的隔离,达到保护单片机的效果。