基于单片机定时开关的设计

1、科技广场2009.50引言现如今,往往由于某些特殊原因可能会给我们的生活或工作带来一些困挠和遗憾。比如:许多球迷或新闻爱好者因错过了开电视机的时间因而与精彩球赛或新闻擦肩而过;农民可能由于工作繁忙而忘记给自家水塔抽水,造成生活一时不便;学校的起床广播因值班人员睡过头而推迟播放等等。针对以上情况,本文提出以单片机为控制核心加上固态继电器组成定时开关的设计思想,并且详细阐述了定时开关的设计过程,有效地解决了上述一些实际问题。1整体方案设计基于单片机定时开关的系统构成框图如图一所示: 图一系统构成框图本系统采用单片机AT89C51做为本设计的核心控制器件,整个系统由显示器、报警器、定时时间设置按键、

2、继电器、受控电器插座及受控电器几部分组成。各部分功能如下:显示器用于显示实时时间以及定时开关的定时时间;报警器用于定时报警,即当定时时间到时便发出10秒报警声,用以提示用户;而定时时间设置按键顾名思义是用来设置定时开关的定时时间;继电器、受控电器插座及受控电器组成一个执行机构,当定时时间到时,单片机向继电器输出一个高电平使继电器工作,继电器常开触点闭合接通受控电器插座,使受控电器通电加以工作,从而完成定时开关电器的功能。2硬件系统设计基于单片机定时开关的设计Timing SwitchDesigning Based on MCU雷道仲1李书成2罗政球3Lei Daozhong Li Shuche

3、ng Luo Zhengqiu(1.湖南信息职业技术学院,湖南望城410200;2.湖南商学院,湖南长沙410205;3.湖南省浏阳市职业中专,湖南浏阳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:本文介绍一款由单片机AT89C51编程控

4、制实现的定时开关。该系统具有定时时间设置、显示实时时间、定时启动电器等功能,并且具有造价低廉、定时准确、操作方便等特点,特别适合家庭小电器、农家抽水系统、校园广播系统的定时控制。关键词:单片机;定时;开关;显示中图分类号:TP368.1文献标识码:B文章编号: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基于单片机定时开关的设计ÁÂÁÂÃÄÅÆ&

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12、1;Â Å ÂÂÉ8ÈÇÁÈÁÉ7Å7ÇÅ 间,按K2校正定时分钟,按K3校正时钟,按K1退出校时状态。需要关闭定时功能请按K1,听到鸣响一声为关闭,鸣响三声为开启。查询定时时间按K3。从图二中可以看到,用P0口和P2口就可以实现四个数码管的显示控制。其中,P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3用作位控制,即控制哪个(位数码管显示。对于图二中标出的共阳极数码管,当位控制码某位为低电平时,三极管9012导通,便控制相应数码管可以显示数据。但具体显示

13、什么数据,则由另一个端口P0口即段控制端口决定。因此当P0口送出一个显示代码时,各数码管阴极都收到了此代码,但只有位控制码中为低电平的位对应的数码管才得到导通而显示数字,其它数码管并不发光。由上述可知,只要CPU 通过段控制端口送出段显示代码,然后通过位控制端口送出位显示代码,指定的数码管便显示相应的数字。如果CPU 顺序地输出段码和位码,依次让每个数码管显示数字,并不断地重复显示,利用眼睛的视觉惯性,当重复频率达到一定程度,从四个数码管上便可以看到相当稳定的数字显示。本设计中采用了单相固体继电器,如果要使用定时开关控制电视机定时收看17:00的新闻联播时,控制过程如下:当定时时间没到时,P3

14、.5输出高电平,使三极管Q6截止,继电器的输入电流为零,继电器不工作;定时时间指向17:00时,P3.5输出低电平,使三极管Q6导通,继电器的输入电流大至继电器工作,向电视机插座供电,从而开启电视收看17:00的新闻联播。此款定时开关还具有报警功能:当开关定时时间没到时,P3.4输出高电平,三极管Q5截止,蜂鸣器不工作;当定时时间到时,P3.4输出低电平,三极管Q5导通,蜂鸣器有电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声,提醒定时时间到。3软件系统软件程序流程如图三所示。序初始化后,设置定时器T0工作在方式1用于定时,同时设置开关定时时间,调用显示子程序。当定时启动后,系统不断查询定时时间到否。定时时间到时,P3,5=0,继电器闭合,受控电器工作,同时P3.4=0,蜂鸣器报警;定时时间没到时则查询功能按键,视按键按下情况执行相应功能。4结束语针对家庭小电器、农家抽水系统、校园广播系统的定时开关经过实验测试证明该系统定时准确,操作方便,能较好地满足用户要求。参考文献1何立民.单片机应用系统设计M.北京:北京航空航天大学出版社,1990.2蔡美琴,张为民,沈新群,张荣娟.MCS 51系列单片机系统及其应用M.北京:高等教育出版社,1992.3楼然苗,李光飞.51系列单片机设计