NPN光电开关常识

原创 已于 2024-10-04 20:45:00 修改 · 732 阅读 · 0 ·
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#树莓派

于 2024-10-04 20:18:16 首次发布

蓝色：电源负GND

棕色：电源正(12~24v),

黑色：NPN输出(有信号时候接近GND, 约差0.7v)

应用例子：把继电器线圈一头接24v，一头接黑色线，当有信号时候，线圈会被闭合。(这里没考虑电流大小，只是便于理解概念)

 

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将 NPN 型光电开关连接到单片机（如 Arduino Uno 或 STM32）时，需要考虑其输出信号的逻辑电平与单片机引脚的兼容性。以下是具体的连接方法和电路设计说明。 ### 连接方式 NPN 型光电开关通常具有三根线：正电源线（VCC）、地线（GND）和输出信号线（OUT）。具体颜色可能因厂家而异，但一般为棕色（VCC）、蓝色（GND）和黑色（OUT）。 #### 单片机引脚连接步骤： 1. **电源连接**： - 将光电开关的棕色线连接到单片机的 5V 或 3.3V 电源引脚（根据单片机工作电压选择）。 - 将蓝色线连接到单片机的 GND 引脚。 2. **信号输出连接**： - 将光电开关的黑色线（输出信号）连接到单片机的一个数字输入引脚（例如 Arduino 的 D4）。 - 由于 NPN 型光电开关的输出为集电极开路（Open Collector），因此需要在输出信号线上添加一个上拉电阻（通常为 10kΩ），连接到与单片机引脚兼容的电压源（如 3.3V 或 5V）。 #### 示例电路连接（以 Arduino Uno 为例）： ``` 光电开关棕色线 → Arduino 5V 光电开关蓝色线 → Arduino GND 光电开关黑色线 → Arduino D4 GND → 10kΩ电阻 → D4（用于上拉） ``` ### 电路原理说明 当没有物体遮挡光电开关时，输出晶体管导通，信号线被拉低至 GND；当有物体遮挡时，输出晶体管关闭，信号线通过上拉电阻变为高电平。这种状态变化可以被单片机检测到并用于判断物体是否存在[^2]。 ### 示例代码（Arduino） 以下是一个简单的示例代码，用于读取光电开关的状态： ```cpp const int sensorPin = 4; // 光电开关连接到 D4 引脚 void setup() { pinMode(sensorPin, INPUT); // 设置为输入模式 Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 } void loop() { int sensorState = digitalRead(sensorPin); // 读取引脚状态 if (sensorState == HIGH) { Serial.println("物体未遮挡"); // 输出高电平表示未遮挡 } else { Serial.println("物体遮挡"); // 输出低电平表示遮挡 } delay(1000); // 每秒检测一次 } ``` ### 注意事项 - 如果使用的是 STM32 等 3.3V 系统，确保光电开关的工作电压兼容 3.3V。 - 上拉电阻的选择应根据实际需求调整，若单片机内部支持上拉电阻配置，可省略外部电阻。 - 在高速应用中，需注意信号的上升沿和下降沿时间，必要时可增加缓冲电路或使用更快的光电开关型号。 ---
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