基于單片機(jī)定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)

1、科技廣場(chǎng)2009.50引言現(xiàn)如今,往往由于某些特殊原因可能會(huì)給我們的生活或工作帶來(lái)一些困撓和遺憾。比如:許多球迷或新聞愛(ài)好者因錯(cuò)過(guò)了開(kāi)電視機(jī)的時(shí)間因而與精彩球賽或新聞擦肩而過(guò);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(shí)不便;學(xué)校的起床廣播因值班人員睡過(guò)頭而推遲播放等等。針對(duì)以上情況,本文提出以單片機(jī)為控制核心加上固態(tài)繼電器組成定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)思想,并且詳細(xì)闡述了定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)過(guò)程,有效地解決了上述一些實(shí)際問(wèn)題。1整體方案設(shè)計(jì)基于單片機(jī)定時(shí)開(kāi)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(jī)AT89C51做為本設(shè)計(jì)的核心控制器件,整個(gè)系統(tǒng)由顯示器、報(bào)警器、定時(shí)時(shí)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(shí)時(shí)時(shí)間以及定時(shí)開(kāi)關(guān)的定時(shí)時(shí)間;報(bào)警器用于定時(shí)報(bào)警,即當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)便發(fā)出10秒報(bào)警聲,用以提示用戶;而定時(shí)時(shí)間設(shè)置按鍵顧名思義是用來(lái)設(shè)置定時(shí)開(kāi)關(guān)的定時(shí)時(shí)間;繼電器、受控電器插座及受控電器組成一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí),單片機(jī)向繼電器輸出一個(gè)高電平使繼電器工作,繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)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(shí)開(kāi)關(guān)電器的功能。2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)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(zhǎng)沙410205;3.湖南省瀏陽(yáng)市職業(yè)中專,湖南瀏陽(yáng)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(jī)AT89C51編程控

4、制實(shí)現(xiàn)的定時(shí)開(kāi)關(guān)。該系統(tǒng)具有定時(shí)時(shí)間設(shè)置、顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、定時(shí)啟動(dòng)電器等功能,并且具有造價(jià)低廉、定時(shí)準(zhǔn)確、操作方便等特點(diǎn),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(shí)控制。關(guān)鍵詞:單片機(jī);定時(shí);開(kāi)關(guān);顯示中圖分類號(hào):TP368.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):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(jī)定時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)ÁÂÁÂÃÄÅÆ&

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

7、1; È ÃÄÅÂD E F ÅG HÄI P !Q !ÁÁÂÃÄÅÁÂÃÅÁÆÁÂÃÇÈÁÂÃÆÁÉÃ ÁÉÃÄÁÉÃÅÁÉÃÇ Ç ÅÄ

8、 Á ÃÉÂÉÂÂÁ ÃÂÂÁ Ã ÁÉÃÆ ÁÁÁ Â É Á Ã Â Á ÃÄÂÄÂÅÁ ÃÅÂÇÁ ÃÇÁ ÃÆÁ ÃÇÁ

9、ÃÅÁ ÃÄ È Æ Ç ÅÁÂÃÉÂÁÂÃÂ ÁÂÃ ÄÁÂÃ !ÁÉÃÉÁÉÃÂÁÉÃ ÄÉ È ÆÁ ÃÆÂÆ" Â

10、0;Â " Â É# $Á Ã Á Ã Á ÃÂÁ ÃÉ Ä ÂÂ %&'ÁÂÃÄÁÅÁÂÃ É ÄÅÆÇÃÄÁÆÇÁÈÁÉ Á ÁÄÇ

11、94; (ÂÉ ( Ä( $Â! ÉÁ! ÉÁ!# $ÁÂÂÃÁÄ Â 0!$ 1#23456 0!$ 1#23456 0!$ 1#23456 0!$ 1#23456Ä È !ÅÂ# $ÈÉ Ã 7Â7 7 7Ä É É É 

12、1;Â Å ÂÂÉ8ÈÇÁÈÁÉ7Å7ÇÅ 間,按K2校正定時(shí)分鐘,按K3校正時(shí)鐘,按K1退出校時(shí)狀態(tài)。需要關(guān)閉定時(shí)功能請(qǐng)按K1,聽(tīng)到鳴響一聲為關(guān)閉,鳴響三聲為開(kāi)啟。查詢定時(shí)時(shí)間按K3。從圖二中可以看到,用P0口和P2口就可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)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(gè)(位數(shù)碼管顯示。對(duì)于圖二中標(biāo)出的共陽(yáng)極數(shù)碼管,當(dāng)位控制碼某位為低電平時(shí),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(gè)端口P0口即段控制端口決定。因此當(dāng)P0口送出一個(gè)顯示代碼時(shí),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(duì)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(guò)段控制端口送出段顯示代碼,然后通過(guò)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(gè)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(jué)慣性,當(dāng)重復(fù)頻率達(dá)到一定程度,從四個(gè)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(jì)中采用了單相固體繼電器,如果要使用定時(shí)開(kāi)關(guān)控制電視機(jī)定時(shí)收看17:00的新聞聯(lián)播時(shí),控制過(guò)程如下:當(dāng)定時(shí)時(shí)間沒(méi)到時(shí),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(shí)時(shí)間指向17:00時(shí),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(jī)插座供電,從而開(kāi)啟電視收看17:00的新聞聯(lián)播。此款定時(shí)開(kāi)關(guān)還具有報(bào)警功能:當(dāng)開(kāi)關(guān)定時(shí)時(shí)間沒(méi)到時(shí),P3.4輸出高電平,三極管Q5截止,蜂鳴器不工作;當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí),P3.4輸出低電平,三極管Q5導(dǎo)通,蜂鳴器有電流通過(guò)電磁線圈,使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性地振動(dòng)發(fā)聲,提醒定時(shí)時(shí)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(shí)器T0工作在方式1用于定時(shí),同時(shí)設(shè)置開(kāi)關(guān)定時(shí)時(shí)間,調(diào)用顯示子程序。當(dāng)定時(shí)啟動(dòng)后,系統(tǒng)不斷查詢定時(shí)時(shí)間到否。定時(shí)時(shí)間到時(shí),P3,5=0,繼電器閉合,受控電器工作,同時(shí)P3.4=0,蜂鳴器報(bào)警;定時(shí)時(shí)間沒(méi)到時(shí)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(yǔ)針對(duì)家庭小電器、農(nóng)家抽水系統(tǒng)、校園廣播系統(tǒng)的定時(shí)開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明該系統(tǒng)定時(shí)準(zhǔn)確,操作方便,能較好地滿足用戶要求。參考文獻(xiàn)1何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)設(shè)計(jì)