在单片机控制系统中，单片机总要对被控对象实现控制操作。后向通道是计算机实现控 制运算处理后，对被控对象的输出通道接口。
系统的后向通道是一个输出通道，其特点是弱电控制强电，即小信号输出实现大功率控 制。常见的被控对象有电机、电磁开关等。
单片机实现控制是以数字信号或模拟信号的形式通过 I/O 口送给被控对象的。其中，数字 信号形态的开关量、二进制数字量和频率量可直接用于开关量、数字量系统及频率调制系统的 控制；但对于一些模拟量控制系统，则应通过 D/A 转换器转换成模拟量控制信号后。才能实 现控制。
1．继电器及接口
单片机用于输出控制时，用得最多的功率开关器件是固态继电器，它将取代电磁式的机 械继电器。
（1）单片机与继电器的接口。一个典型的继电器与单片机的接口电路如图 9-24 所示。继 电器的工作原理很简单，只要让它的吸合线圈通过一定的电流，线圈产生的磁力就会带动衔铁 移动，从而带动开关点的接通和断开，由此控制电路的通或断。
由于继电器的强电触点与吸合线圈之间是隔离的，所以继电器控制输出电路不需要专门 设计隔离电路。图中二极管的作用是把继电器吸合线圈的反电动势吸收掉，从而保护晶体管。
（2）单片机与固态继电器接口。固态继电器简称 SSR（Solid State Relay），是一种四端器 件：两端输入，两端输出，它们之间用光耦合器隔离。它是一种新型的无触点电子继电器，其 输入端仅要求输入很小的控制电流，与 TTL、HTL、CMOS 等集成电路具有较好的兼容性，
输入端可以控制输出端的通断。过零开关使得输出开关点在输出端电压在过零的瞬间接通或者 断开，以减少由于开关电流造成的干扰。为了防止外电路中的尖峰电压或浪涌电流对开关器件 造成的破坏，在输出端回路并联有吸收网络。固态继电器结构如图 9-25 所示。
图 9-24 继电器接口 图 9-25 固体继电器内部结构
固态继电器的主要特点是：
1）低噪声。过零型固态继电器在导通和断开时都是在过零点进行的，因此具有最小的无 线电干扰和电网污染。
2）可靠性高。因为没有机械触点，全封闭封装，所以耐冲击、耐腐蚀、寿命长。
3）承受浪涌电流大。一般可达额定值的 6～10 倍。
4）驱动功率小。驱动电流只须 10mA，因此可以很方便地与单片机直接连接使用。
5）对电源的适应性强。电源电压在有 20％波动的情况下能正常工作。
6）抗干扰能力强。输入端与输出端之间的电隔离，可以很好地避免强电回路的电污染对 控制回路的影响。
图 9-26 是使用固态继电器实现控制单向伺服电动机可逆运转的实例。
图 9-26 固体继电器使用实例 2．光电耦合器（隔离器）件及驱动接口
后向通道往往所处环境恶劣，控制对象多为大功率伺服驱动机构，电磁干扰较为严重。
为防止干扰窜入和保证系统的安全，常常采用光电耦合器，用以实现信号的传输，同时又可将 系统与现场隔离开。
以光为媒介传输电信号也可实现在隔离的情况下完成不同系统之间的信号传递。通常是 把发光器与受光器封装在同一管壳内，当输入端加电信号时发光器发出光线，光线强度正比于 输入信号。受光器接收到光信号后产生与之对应的光电流，由输出端引出，由此实现“电—光
—电”的隔离传送。
光耦合器是由一只发光二极管和一只光敏三极管组成的，当发光二极管加上正向电压时，
发光二极管通过正向电流而发光，光敏三极管接收到光线而导通。由于发光端与接收端相互是 隔离的，所以可以在隔离的情况下传递开关量的信号。光耦合器的种类很多，表 9-6 列出了几 种常用的光耦合器。
表 9-6 几种常用的光耦合器
光电二极管型光耦合器
达林顿型光耦合器
光电三极管型光耦合器
光隔离器
晶体管输出型光电耦合器的受光器是光电晶体管，光电晶体管除了没有使用基极外，跟
普通晶体管一样，取代基极电流的是以光作为晶体管的输入。当光电耦合器的发光二极管发光 驱动。光电耦合器输入端的电流一般为 10～15mA，发光二极管的压降为 1.2～1.5V。限流电 阻由下式计算： 果输出端负载电流小于 3mA），则 ce 间相当于一个接通的开关，74LS04 输出高电平。4N25 的第 6 脚是光电晶体管的基极，在一般的使用中该脚悬空。