梁湖輝

摘要：在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)控制過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到各種各樣的定時(shí)控制。文章介紹一種基于單片機(jī)且可靠性和性價(jià)比較高，時(shí)間可調(diào)的定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；定時(shí)；開(kāi)關(guān)機(jī)；可調(diào)

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2017）10-0195-02

在諸如自動(dòng)洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電磁爐等家用電器中，包括工業(yè)生產(chǎn)的各種控制場(chǎng)合和現(xiàn)實(shí)生活中各種定時(shí)場(chǎng)合，經(jīng)常見(jiàn)到需要設(shè)備“開(kāi)機(jī)

關(guān)機(jī)”反復(fù)循環(huán)的重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路的情況。

當(dāng)然，重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路最主要的核心功能是延時(shí)，而實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能的電路則有各種各樣。如機(jī)械延時(shí)、模擬電路延時(shí)、數(shù)字電路延時(shí)、PLC延時(shí)包括單片機(jī)延時(shí)等等。

利用程序控制，單片機(jī)容易實(shí)現(xiàn)各種各樣的延時(shí)控制包括反復(fù)有序地重復(fù)控制不同的延時(shí)時(shí)間，因此，可利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制。

利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能一般可采用兩種方法，一種是普通定時(shí)方式（軟件延時(shí)程序或單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器），另一種則是單片機(jī)PWM（脈寬調(diào)制）方式。

下面介紹一種電路簡(jiǎn)單、制作方便、造價(jià)低的以52單片機(jī)為核心元件的可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制電路。

1.電路組成框圖

基于單片機(jī)的可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)電路的組成框圖如圖l所示。

圖中，單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)電路的核心，通過(guò)編程，控制單片機(jī)接收按鍵控制電路的控制指令，結(jié)合內(nèi)部的定時(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能。按鍵控制電路主要控制開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)和定時(shí)時(shí)間的調(diào)整。顯示電路實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間的顯示。控制電平輸出與開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)相對(duì)應(yīng)的高、低電平，以便控制外部負(fù)載工作或不工作。

2.硬件電路設(shè)計(jì)

2.1電路組成

根據(jù)圖1所示的電路組成框圖而設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)電路原理圖如圖2所示。

1）單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路和5V直流電源組成。

STC89C52：是電路的核心，接收按鍵控制電路指令，實(shí)現(xiàn)開(kāi)、關(guān)機(jī)及定時(shí)時(shí)間的設(shè)置，同時(shí)控制顯示電路顯示對(duì)應(yīng)時(shí)間，并通過(guò)P2.2端口輸出高、低電平。

復(fù)位電路：由電阻R1、電容Cl和按鍵Kl組成，R1和Cl為開(kāi)機(jī)復(fù)位，K1為手動(dòng)復(fù)位按鍵，當(dāng)按下K1時(shí)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。

晶振電路：由石英晶體Y1、電容c2、C3組成，提供單片機(jī)的工作時(shí)序。

5v直流電源：可根據(jù)電路使用場(chǎng)合的不同，選擇不同的5v直流電源供電，如穩(wěn)壓電源、USB電源或電池等等。

2）液晶顯示電路

由液晶LCDl602、電位器RWl和排阻RPl組成，顯示開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)的時(shí)間。

3）按鍵控制電路

由九個(gè)按鍵所組成，各按鍵控制功能如圖2中所示。

4）控制電平輸出端口

開(kāi)機(jī)時(shí)，由P2.2端口輸出高電平、關(guān)機(jī)時(shí)則輸出低電平，以控制負(fù)載工作。負(fù)載電路這里沒(méi)有設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)使用場(chǎng)合自行設(shè)計(jì)各種負(fù)載。

2.2電路工作原理

電路一接通電源，經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間復(fù)位，單片機(jī)依次判斷按鍵控制電路各按鍵的狀態(tài)。首先先判斷開(kāi)始按鍵是否按下，如果按下，則單片機(jī)開(kāi)始工作，接著判斷停止按鍵是否按下，如果按下，則單片機(jī)停止工作，并且重新判斷開(kāi)始按鍵的狀態(tài)；如果停止按鍵沒(méi)有按下，則接著判斷暫停按鍵是否按下，如果暫停按鍵沒(méi)有按下，則按照事先設(shè)定好的開(kāi)機(jī)時(shí)間、關(guān)機(jī)時(shí)間、是否無(wú)限循環(huán)、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)開(kāi)始執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)控制程序，同時(shí)把開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)間同步顯示在液晶顯示器上。與此同時(shí)，在控制負(fù)載開(kāi)機(jī)的時(shí)間段里，單片機(jī)從P2.2端口送出高電平，控制負(fù)載工作；而在負(fù)載關(guān)機(jī)的時(shí)間段里，單片機(jī)的P2.2端口則送出低電平，控制負(fù)載停止工作。

如果暫停按鍵被按下，則單片機(jī)停止執(zhí)行開(kāi)、關(guān)機(jī)控制程序，而去執(zhí)行參數(shù)調(diào)整程序。參數(shù)調(diào)整有是否無(wú)限循環(huán)設(shè)置，循環(huán)次數(shù)設(shè)置和開(kāi)機(jī)時(shí)間調(diào)整、關(guān)機(jī)時(shí)間調(diào)整等。參數(shù)調(diào)整完后，按下開(kāi)始按鍵則電路按照重新設(shè)置好的各種參數(shù)又開(kāi)始工作。

為了使定時(shí)時(shí)間更為準(zhǔn)確，電路的開(kāi)機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間是通過(guò)編程控制單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器而實(shí)現(xiàn)的，而不是利用一般的軟件延時(shí)程序來(lái)控制。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的可調(diào)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)電路的主程序流程圖如圖3所示，它實(shí)現(xiàn)可調(diào)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)、定時(shí)時(shí)間顯示和負(fù)載工作控制。開(kāi)關(guān)機(jī)控制子程序流程圖如圖4所示，它實(shí)現(xiàn)可調(diào)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)控制。液晶顯示子程序流程圖如圖5所示，它實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間的同步顯示。

4.結(jié)束語(yǔ)

文章介紹的可調(diào)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)電路電路簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制作方便，可靠性和性價(jià)比高，可應(yīng)用于各種需要可調(diào)重復(fù)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)的場(chǎng)合。