基于單片機的可調定時開關機電路

梁湖輝

摘要：在日常生活和工業生產控制過程中，經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，時間可調的定時開關機控制電路。

關鍵詞：單片機；定時；開關機；可調

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，包括工業生產的各種控制場合和現實生活中各種定時場合，經常見到需要設備“開機

關機”反復循環的重復定時開關機控制電路的情況。

當然，重復定時開關機控制電路最主要的核心功能是延時，而實現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，可利用單片機實現可調重復定時開關機控制。

利用單片機實現可調重復定時開關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部定時器），另一種則是單片機PWM（脈寬調制）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重復定時開關機控制電路。

1.電路組成框圖

基于單片機的可調重復定時開關機電路的組成框圖如圖l所示。

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

2.硬件電路設計

2.1電路組成

根據圖1所示的電路組成框圖而設計的基于單片機的可調重復定時開關機電路原理圖如圖2所示。

1）單片機最小系統

單片機最小系統主要由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，實現開、關機及定時時間的設置，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：可根據電路使用場合的不同，選擇不同的5v直流電源供電，如穩壓電源、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、關機時則輸出低電平，以控制負載工作。負載電路這里沒有設計，用戶可根據使用場合自行設計各種負載。

2.2電路工作原理

電路一接通電源，經過一小段時間復位，單片機依次判斷按鍵控制電路各按鍵的狀態。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；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，則按照事先設定好的開機時間、關機時間、是否無限循環、循環次數等參數開始執行開關機控制程序，同時把開、關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，則單片機停止執行開、關機控制程序，而去執行參數調整程序。參數調整有是否無限循環設置，循環次數設置和開機時間調整、關機時間調整等。參數調整完后，按下開始按鍵則電路按照重新設置好的各種參數又開始工作。

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

3.系統軟件設計

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

4.結束語

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