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用单片机制作的定时开关控制器
5页1、用单片机制作的定时开关控制器定时开关控制器在各种场合都有着极为广泛的用途。本文利用凯思迪公司的 K-51A 单片机实验板设计的定时开关控制器具有简单易制、价格低廉、控制点数 多、控制时间可精确到秒等特点,供有兴趣的朋友参考。1主板电路部分p 5361 BH-BMa33742N p 5361 BH-BMO33742N9豳74r吕 7Z本电路主要是利用单片机AT89C2051 (-24PI)作为主控制元件,通过外围 电路控制用电设备的电源,以达到定时开、关机的目的。AT89C2051具有体积小、 功能强大、运行速度快、价格低廉等优点,非常适合制作集成度较高的控制电路。 图1为主电路原理图,图2为按其制作的主板(双面)大小只有95mmX70mm的 器件位置图。主板电路包括MCU AT89C2051、键盘与显示、输入与输出口、复位 和电源滤波等电路组成。L8L1Li-=1卜二勺r -丨工XXXXXLtALEB-1RST Fl P3.44TO1! (*)P! 旳XTl诃KTAL:XT A L iRI?-R54 1M*S(1) 键盘与显示 显示电路由U2、U3、Q1Q7和L1A、L2A组成。U2为
2、BCD 7段译码器(74LS47),通过单片机U1的P1.4P1.7 口将要显示字符的BCD 码输出到U2的四个输入端,经U2译码后输出相应的笔段驱动LED数码管(共阳)。 LED数码管显示采用动态扫描方式,即在某一时刻,只有一个数码管被点亮。数 码管的位选信号由单片机U1的P3.3P3.5输出,经U3 (74HC138)译码后通过 Q1Q6放大,驱动相应的数码管。R17R24为限流电阻。由于 U2 只能输出 7 段笔段码,而数码管除了七段笔段外,还要控制点亮小 数点,因此,小数点必须有另外的驱动电路来完成,在这里,通过Q7来驱动小 数点。当需要点亮小数点时,在U1的P1.3输出高电平即可。键盘电路跟显示电路一样,采用扫描方式,利用动态显示时的数码管驱动位 置信号来判断相应按键的状态。U1的P3.3P3.5 口输出的BCD码经U3译码后, 相应Y 口呈低电平,而U1的P3.7 口平时为高电平(由于R8上拉),当某一键 按下时,P3.7被下拉为低电平,这时MCU利用程序查询P3.7是否为低电平, 如果P3.7为低电平,就读回U1 P3.3P3.5 口的值(从缓冲区读取),则可判 断是哪个
3、按键按下,然后调用相应的处理程序进行处理。(2)控制输出、复位与电源滤波电路MCU对控制的输出是通过P3.0P3.2 口完成的。程序开始时这三个口的输出状态是低电平,MCU通过程序查询三路输 出的 ON 或 OFF 状态预置时间是否已到,如果已到时间,则改变相应的输出状态, 就完成了对外部电路的控制。复位电路如图1左上角所示,C3和R25完成上电 复位,S6为手动复位,按键输入干扰和抖动的预防是由软件完成的+5V电源 由JP2输入,经C4C9滤波后给U1和其它器件供电。2电源与控制电路55耳,g. net电源及控制电路如图3。其中,市电经总开关K后由B降压、VI整流、C11 C14滤波、U4、U5稳压后给主板和控制电路板提供稳定的工作电源;主板送过来 的三路控制信号通过Q12Q14分别控制继电器JI、J2、J3,对外部电路实施直 接控制。继电器这里没有给出具体型号,您可根据耐压及通流大小选用相应的继 电器,如在大电流和强电磁场干扰的环境里工作,最好利用中间继电器来间接控 制。3程序软件工作过程(1)秒脉冲发生器 秒脉冲发生器是由定时器TO和内存空间TTO配合完成 的。TO工作于16位计
4、数器模式,当TO向上计数由全1变为全0时产生中断, 本程序中TO的初值为ODCOOH,大约0.01s中断一次。这里使用的晶振频率为 11.0592MHz,由此可计算出日误差约为0.78s。zydg. net图4为程序流程图。系统产生中断后,首先保存ACC和PSW的值,然后为TO重装初 值,判断中断次数是否小于100,是则转出中断服务,反之则为秒计数器加1,秒计数器如 果大于59,则为分计数器加1,同时秒计数器清0。同样分计数器如大于59则为时计数器 加1,同时分计数器清0,时计数器如大于23则清0并转出中断服务。T0中断100次的时 间刚好为 1 秒钟。(2)主程序 上电复位过程:首先P0P2 口全部置1, P3 口高5位置1,低3位置0。 设置定时器T0工作于16位计数器模式,并赋初值TH0 = 0DCH, TL0=00H,关闭外部中 断和串行口中断,时间计数器TS、TM、TH清0,所有预置时间存储区全部赋值FFH,至 此所有初始化工作完成。主程序工作过程:首先循环进行六个数码管扫描显示(DISPLY段),然后比较所有预 置时间(COMP段)是否与当前时间相等,如相等则转向相应处理程
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