实例：用单片机点亮家庭电路中的灯

能否使用单片机点亮家庭电路中的灯？当然可以，对于熟悉单片机的人来说，原理很简单！

单片机属于微控制系统，属于弱电部分，一般供电电压5V或3.3V，而家庭电路中的灯属于强电部分（220V交流电）。相当于弱电控制强电，在实际应用中常有的事，比如控制器控制电机运行，以及各种机床、机械手等都有弱电系统控制强电的部分，单片机相当于系统的大脑，指挥各模块运作。

控制部分原理很简单，利用单片机的一个I/O口，设置为输出端口，低电平时控制家庭中的高压部分线路接通，高电平时线路断开。高压线路开关部分可以使用继电器、三极管、场效应管、可控硅、IGBT等，其中使用机械继电器原理设计最简单，因为机械继电器控制部分（线圈）与触点之间完全物理隔离，不需要专门进行弱电与强电部分隔离设计。若使用三极管、场效应管、可控硅、IGBT等芯片进行控制强电线路通断，需要考虑控制电路电源与220V电源之间进行隔离设计。

实例讲解：下图为使用24V继电器当电子开关控制220V交流电火线，从而控制灯泡亮/灭，将单片机I/O口设置为输出端口，由于I/O口驱动电流很弱，一般只有几mA左右，不能直接驱动继电器，因此通过三极管进行电流放大驱动，下图使用两个三极管进行驱动继电器，原因是单片机复位时I/O口默认高电平（3.3V），因此使用低电平驱动继电器工作。

具体原理分析：当I/O口输出高电平时，三极管Q1导通，Q2截止，继电器不吸合；当I/O口输出低电平时，三极管Q1截止，Q2导通，继电器吸合，灯泡点亮。

总结：单片机属于微处理器，相当于人的大脑，功能很强大，它可以控制很多东西，控制家庭中线路的灯那是非常简单的事。若使用三极管、场效应管、可控硅等电子元件作为电子开关时，注意隔离设计，因为单片机系统属于弱电部分，经不起强电的冲击，系统设计时一般都会将强电和弱电进行隔离，提高系统可靠性。

审核编辑：汤梓红