基于單片機定時開關(guān)的設(shè)計

1、科技廣場2009.50引言現(xiàn)如今,往往由于某些特殊原因可能會給我們的生活或工作帶來一些困撓和遺憾。比如:許多球迷或新聞愛好者因錯過了開電視機的時間因而與精彩球賽或新聞擦肩而過;農(nóng)民可能由于工作繁忙而忘記給自家水塔抽水,造成生活一時不便;學(xué)校的起床廣播因值班人員睡過頭而推遲播放等等。針對以上情況,本文提出以單片機為控制核心加上固態(tài)繼電器組成定時開關(guān)的設(shè)計思想,并且詳細(xì)闡述了定時開關(guān)的設(shè)計過程,有效地解決了上述一些實際問題。1整體方案設(shè)計基于單片機定時開關(guān)的系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖一所示: 圖一系統(tǒng)構(gòu)成框圖本系統(tǒng)采用單片機AT89C51做為本設(shè)計的核心控制器件,整個系統(tǒng)由顯示器、報警器、定時時間設(shè)置按鍵、

2、繼電器、受控電器插座及受控電器幾部分組成。各部分功能如下:顯示器用于顯示實時時間以及定時開關(guān)的定時時間;報警器用于定時報警,即當(dāng)定時時間到時便發(fā)出10秒報警聲,用以提示用戶;而定時時間設(shè)置按鍵顧名思義是用來設(shè)置定時開關(guān)的定時時間;繼電器、受控電器插座及受控電器組成一個執(zhí)行機構(gòu),當(dāng)定時時間到時,單片機向繼電器輸出一個高電平使繼電器工作,繼電器常開觸點閉合接通受控電器插座,使受控電器通電加以工作,從而完成定時開關(guān)電器的功能。2硬件系統(tǒng)設(shè)計基于單片機定時開關(guān)的設(shè)計Timing SwitchDesigning Based on MCU雷道仲1李書成2羅政球3Lei Daozhong Li Shuche

3、ng Luo Zhengqiu(1.湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南望城410200;2.湖南商學(xué)院,湖南長沙410205;3.湖南省瀏陽市職業(yè)中專,湖南瀏陽410327(1.Hunan College of Information ,Hunan Wangcheng 410200;2.Hunan University of Commerce,Hunan Changsha 410205;3.LiuyangProfessional Special Secondary School of Hunan Province ,Hunan Liuyang 410327摘要:本文介紹一款由單片機AT89C51編程控

4、制實現(xiàn)的定時開關(guān)。該系統(tǒng)具有定時時間設(shè)置、顯示實時時間、定時啟動電器等功能,并且具有造價低廉、定時準(zhǔn)確、操作方便等特點,特別適合家庭小電器、農(nóng)家抽水系統(tǒng)、校園廣播系統(tǒng)的定時控制。關(guān)鍵詞:單片機;定時;開關(guān);顯示中圖分類號:TP368.1文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1671-4792-(20095-0224-02Abstract :A time switch controlled by AT89C51MCU was studied in this paper.This switch has many functions,such as timing setting,real time display

5、,start by setting time.It is convenient to operate and has low price,so it can be used in small household electric appliances,agricultural pumping system and school broadcast system for timing control.Keywords :MCU;Timing;Swtich;Display224基于單片機定時開關(guān)的設(shè)計ÁÂÁÂÃÄÅÆ&

6、#199;ÈÉÈÉÅÁÂÃ Ä ! "#$%& '(01ÅÆ2ÅÇ2ÅÈ2ÅÉ3ÅÆ 45678É9ÅÇ & ÈÉ45É9ÅÈ 45ÈÉÉ9ÅÉ ÈÉ 45ÈÉÉ9A B CÈ 

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12、1;Â Å ÂÂÉ8ÈÇÁÈÁÉ7Å7ÇÅ 間,按K2校正定時分鐘,按K3校正時鐘,按K1退出校時狀態(tài)。需要關(guān)閉定時功能請按K1,聽到鳴響一聲為關(guān)閉,鳴響三聲為開啟。查詢定時時間按K3。從圖二中可以看到,用P0口和P2口就可以實現(xiàn)四個數(shù)碼管的顯示控制。其中,P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3用作位控制,即控制哪個(位數(shù)碼管顯示。對于圖二中標(biāo)出的共陽極數(shù)碼管,當(dāng)位控制碼某位為低電平時,三極管9012導(dǎo)通,便控制相應(yīng)數(shù)碼管可以顯示數(shù)據(jù)。但具體顯示

13、什么數(shù)據(jù),則由另一個端口P0口即段控制端口決定。因此當(dāng)P0口送出一個顯示代碼時,各數(shù)碼管陰極都收到了此代碼,但只有位控制碼中為低電平的位對應(yīng)的數(shù)碼管才得到導(dǎo)通而顯示數(shù)字,其它數(shù)碼管并不發(fā)光。由上述可知,只要CPU 通過段控制端口送出段顯示代碼,然后通過位控制端口送出位顯示代碼,指定的數(shù)碼管便顯示相應(yīng)的數(shù)字。如果CPU 順序地輸出段碼和位碼,依次讓每個數(shù)碼管顯示數(shù)字,并不斷地重復(fù)顯示,利用眼睛的視覺慣性,當(dāng)重復(fù)頻率達到一定程度,從四個數(shù)碼管上便可以看到相當(dāng)穩(wěn)定的數(shù)字顯示。本設(shè)計中采用了單相固體繼電器,如果要使用定時開關(guān)控制電視機定時收看17:00的新聞聯(lián)播時,控制過程如下:當(dāng)定時時間沒到時,P3

14、.5輸出高電平,使三極管Q6截止,繼電器的輸入電流為零,繼電器不工作;定時時間指向17:00時,P3.5輸出低電平,使三極管Q6導(dǎo)通,繼電器的輸入電流大至繼電器工作,向電視機插座供電,從而開啟電視收看17:00的新聞聯(lián)播。此款定時開關(guān)還具有報警功能:當(dāng)開關(guān)定時時間沒到時,P3.4輸出高電平,三極管Q5截止,蜂鳴器不工作;當(dāng)定時時間到時,P3.4輸出低電平,三極管Q5導(dǎo)通,蜂鳴器有電流通過電磁線圈,使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性地振動發(fā)聲,提醒定時時間到。3軟件系統(tǒng)軟件程序流程如圖三所示。序初始化后,設(shè)置定時器T0工作在方式1用于定時,同時設(shè)置開關(guān)定時時間,調(diào)用顯示子程序。當(dāng)定時啟動后,系統(tǒng)不斷查詢定時時間到否。定時時間到時,P3,5=0,繼電器閉合,受控電器工作,同時P3.4=0,蜂鳴器報警;定時時間沒到時則查詢功能按鍵,視按鍵按下情況執(zhí)行相應(yīng)功能。4結(jié)束語針對家庭小電器、農(nóng)家抽水系統(tǒng)、校園廣播系統(tǒng)的定時開關(guān)經(jīng)過實驗測試證明該系統(tǒng)定時準(zhǔn)確,操作方便,能較好地滿足用戶要求。參考文獻1何立民.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1990.2蔡美琴,張為民,沈新群,張榮娟.MCS 51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用M.北京:高等教育出版社,1992.3樓然苗,李光飛.51系列單片機設(shè)計