基于单片机的可调定时开关机电路

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来源：《电脑知识与技术》2017年第10期

        摘要：在日常生活和工业生产控制过程中，经常会用到各种各样的定时控制。文章介绍一种基于单片机且可靠性和性价比较高，时间可调的定时开关机控制电路。

        关键词：单片机；定时；开关机；可调

        中图分类号：TP311

        文献标识码：A

        文章编号：1009-3044（2017）10-0195-02

        在诸如自动洗衣机、风扇、电磁炉等家用电器中，包括工业生产的各种控制场合和现实生活中各种定时场合，经常见到需要设备“开机

        关机”反复循环的重复定时开关机控制电路的情况。

        当然，重复定时开关机控制电路最主要的核心功能是延时，而实现延时功能的电路则有各种各样。如机械延时、模拟电路延时、数字电路延时、PLC延时包括单片机延时等等。

        利用程序控制，单片机容易实现各种各样的延时控制包括反复有序地重复控制不同的延时时间，因此，可利用单片机实现可调重复定时开关机控制。

        利用单片机实现可调重复定时开关机功能一般可采用两种方法，一种是普通定时方式（软件延时程序或单片机内部定时器），另一种则是单片机PWM（脉宽调制）方式。

        下面介绍一种电路简单、制作方便、造价低的以52单片机为核心元件的可调重复定时开关机控制电路。

        1.电路组成框图

        基于单片机的可调重复定时开关机电路的组成框图如图l所示。

        图中，单片机最小系统是整个电路的核心，通过编程，控制单片机接收按键控制电路的控制指令，结合内部的定时系统，实现可调重复定时开关机功能。按键控制电路主要控制开机、关机和定时时间的调整。显示电路实现开机时间和关机时间的显示。控制电平输出与开机、关机相对应的高、低电平，以便控制外部负载工作或不工作。

        2.硬件电路设计

        2.1电路组成

        根据图1所示的电路组成框图而设计的基于单片机的可调重复定时开关机电路原理图如图2所示。

        1）单片机最小系统

        单片机最小系统主要由STCC52单片机、复位电路、晶振电路和5V直流电源组成。

        STCC52：是电路的核心，接收按键控制电路指令，实现开、关机及定时时间的设置，同时控制显示电路显示对应时间，并通过P2.2端口输出高、低电平。

        复位电路：由电阻R1、电容Cl和按键Kl组成，R1和Cl为开机复位，K1为手动复位按键，当按下K1时可实现手动复位。

        晶振电路：由石英晶体Y1、电容c2、C3组成，提供单片机的工作时序。

        5v直流电源：可根据电路使用场合的不同，选择不同的5v直流电源供电，如稳压电源、USB电源或电池等等。

        2）液晶显示电路

        由液晶LCDl602、电位器RWl和排阻RPl组成，显示开机或关机的时间。

        3）按键控制电路

        由九个按键所组成，各按键控制功能如图2中所示。

        4）控制电平输出端口

        开机时，由P2.2端口输出高电平、关机时则输出低电平，以控制负载工作。负载电路这里没有设计，用户可根据使用场合自行设计各种负载。

        2.2电路工作原理

        电路一接通电源，经过一小段时间复位，单片机依次判断按键控制电路各按键的状态。首先先判断开始按键是否按下，如果按下，则单片机开始工作，接着判断停止按键是否按下，如果按下，则单片机停止工作，并且重新判断开始按键的状态；如果停止按键没有按下，则接着判断暂停按键是否按下，如果暂停按键没有按下，则按照事先设定好的开机时间、关机时间、是否无限循环、循环次数等参数开始执行开关机控制程序，同时把开、关机时间同步显示在液晶显示器上。与此同时，在控制负载开机的时间段里，单片机从P2.2端口送出高电平，控制负载工作；而在负载关机的时间段里，单片机的P2.2端口则送出低电平，控制负载停止工作。

        如果暂停按键被按下，则单片机停止执行开、关机控制程序，而去执行参数调整程序。参数调整有是否无限循环设置，循环次数设置和开机时间调整、关机时间调整等。参数调整完后，按下开始按键则电路按照重新设置好的各种参数又开始工作。

        为了使定时时间更为准确，电路的开机时间和关机时间是通过编程控制单片机内部的定时器而实现的，而不是利用一般的软件延时程序来控制。

        3.系统软件设计

        基于单片机的可调定时开关机电路的主程序流程图如图3所示，它实现可调定时开关机、定时时间显示和负载工作控制。开关机控制子程序流程图如图4所示，它实现可调定时开关机控制。液晶显示子程序流程图如图5所示，它实现开关机时间的同步显示。

        4.结束语

        文章介绍的可调定时开关机电路电路简单、设计制作方便，可靠性和性价比高，可应用于各种需要可调重复定时开关机的场合。