基于單片機的可調(diào)定時開關(guān)機電路

梁湖輝

摘要：在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)控制過程中，經(jīng)常會用到各種各樣的定時控制。文章介紹一種基于單片機且可靠性和性價比較高，時間可調(diào)的定時開關(guān)機控制電路。

關(guān)鍵詞：單片機；定時；開關(guān)機；可調(diào)

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2017）10-0195-02

在諸如自動洗衣機、風扇、電磁爐等家用電器中，包括工業(yè)生產(chǎn)的各種控制場合和現(xiàn)實生活中各種定時場合，經(jīng)常見到需要設(shè)備“開機

關(guān)機”反復循環(huán)的重復定時開關(guān)機控制電路的情況。

當然，重復定時開關(guān)機控制電路最主要的核心功能是延時，而實現(xiàn)延時功能的電路則有各種各樣。如機械延時、模擬電路延時、數(shù)字電路延時、PLC延時包括單片機延時等等。

利用程序控制，單片機容易實現(xiàn)各種各樣的延時控制包括反復有序地重復控制不同的延時時間，因此，可利用單片機實現(xiàn)可調(diào)重復定時開關(guān)機控制。

利用單片機實現(xiàn)可調(diào)重復定時開關(guān)機功能一般可采用兩種方法，一種是普通定時方式（軟件延時程序或單片機內(nèi)部定時器），另一種則是單片機PWM（脈寬調(diào)制）方式。

下面介紹一種電路簡單、制作方便、造價低的以52單片機為核心元件的可調(diào)重復定時開關(guān)機控制電路。

1.電路組成框圖

基于單片機的可調(diào)重復定時開關(guān)機電路的組成框圖如圖l所示。

圖中，單片機最小系統(tǒng)是整個電路的核心，通過編程，控制單片機接收按鍵控制電路的控制指令，結(jié)合內(nèi)部的定時系統(tǒng)，實現(xiàn)可調(diào)重復定時開關(guān)機功能。按鍵控制電路主要控制開機、關(guān)機和定時時間的調(diào)整。顯示電路實現(xiàn)開機時間和關(guān)機時間的顯示?？刂齐娖捷敵雠c開機、關(guān)機相對應的高、低電平，以便控制外部負載工作或不工作。

2.硬件電路設(shè)計

2.1電路組成

根據(jù)圖1所示的電路組成框圖而設(shè)計的基于單片機的可調(diào)重復定時開關(guān)機電路原理圖如圖2所示。

1）單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)主要由STC89C52單片機、復位電路、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，實現(xiàn)開、關(guān)機及定時時間的設(shè)置，同時控制顯示電路顯示對應時間，并通過P2.2端口輸出高、低電平。

復位電路：由電阻R1、電容Cl和按鍵Kl組成，R1和Cl為開機復位，K1為手動復位按鍵，當按下K1時可實現(xiàn)手動復位。

晶振電路：由石英晶體Y1、電容c2、C3組成，提供單片機的工作時序。

5v直流電源：可根據(jù)電路使用場合的不同，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，顯示開機或關(guān)機的時間。

3）按鍵控制電路

由九個按鍵所組成，各按鍵控制功能如圖2中所示。

4）控制電平輸出端口

開機時，由P2.2端口輸出高電平、關(guān)機時則輸出低電平，以控制負載工作。負載電路這里沒有設(shè)計，用戶可根據(jù)使用場合自行設(shè)計各種負載。

2.2電路工作原理

電路一接通電源，經(jīng)過一小段時間復位，單片機依次判斷按鍵控制電路各按鍵的狀態(tài)。首先先判斷開始按鍵是否按下，如果按下，則單片機開始工作，接著判斷停止按鍵是否按下，如果按下，則單片機停止工作，并且重新判斷開始按鍵的狀態(tài)；如果停止按鍵沒有按下，則接著判斷暫停按鍵是否按下，如果暫停按鍵沒有按下，則按照事先設(shè)定好的開機時間、關(guān)機時間、是否無限循環(huán)、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)開始執(zhí)行開關(guān)機控制程序，同時把開、關(guān)機時間同步顯示在液晶顯示器上。與此同時，在控制負載開機的時間段里，單片機從P2.2端口送出高電平，控制負載工作；而在負載關(guān)機的時間段里，單片機的P2.2端口則送出低電平，控制負載停止工作。

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

為了使定時時間更為準確，電路的開機時間和關(guān)機時間是通過編程控制單片機內(nèi)部的定時器而實現(xiàn)的，而不是利用一般的軟件延時程序來控制。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計

基于單片機的可調(diào)定時開關(guān)機電路的主程序流程圖如圖3所示，它實現(xiàn)可調(diào)定時開關(guān)機、定時時間顯示和負載工作控制。開關(guān)機控制子程序流程圖如圖4所示，它實現(xiàn)可調(diào)定時開關(guān)機控制。液晶顯示子程序流程圖如圖5所示，它實現(xiàn)開關(guān)機時間的同步顯示。

4.結(jié)束語

文章介紹的可調(diào)定時開關(guān)機電路電路簡單、設(shè)計制作方便，可靠性和性價比高，可應用于各種需要可調(diào)重復定時開關(guān)機的場合。