基于AT89S51單片機(jī)的智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座畢業(yè)論文[學(xué)術(shù)參考]

1、目錄 目錄I摘 要I第一章 緒論11.1 智能定時(shí)插座的發(fā)展概況11.2 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容2第二章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的控制方案321智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的控制方案32.1.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的總體框圖32.2 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的框圖原理32.2.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的工作過(guò)程3第三章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的硬件電路設(shè)計(jì)53.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的電源電路53.2 單片機(jī)AT89S51芯片概述53.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的復(fù)位及時(shí)鐘電路63.4 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的顯示電路73.5 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的繼電器電路83.6 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的器件選擇83.6.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的外觀質(zhì)量檢查83.6.2

2、 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的電氣性能的篩選93.6.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的元器件的檢測(cè)93.7 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的元件清單10第四章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的軟件設(shè)計(jì)124.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的的軟件設(shè)計(jì)124.1.1智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的主程序流程圖124.1.2智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的按鍵流程圖124.1.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的定時(shí)流程圖134.1.4 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的時(shí)間顯示流程圖14第五章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的仿真設(shè)計(jì)165.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的仿真165.1.1 KEIL工程的建立165.2.2源文件的輸入17參考文獻(xiàn)21致 謝22附錄23附錄1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的程序設(shè)計(jì)23附錄2 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的

3、設(shè)計(jì)成品35教=學(xué)摘 要 本設(shè)計(jì)研究的是智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座，它可以在沒(méi)有人參與的情況下，能夠自動(dòng)的切斷或通電，給日常生活中帶來(lái)許多的方便。本設(shè)計(jì)首先進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是利用AT89S51芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片74LS244一路通過(guò)數(shù)碼管顯示時(shí)間，另一路通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片74LS244到繼電器吸合電路，定時(shí)時(shí)間到后，繼電器能夠吸合動(dòng)作從而驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)插座，切斷或通電電源。然后設(shè)計(jì)了軟件部分，并對(duì)程序進(jìn)行仿真，最后進(jìn)行了制作和調(diào)試。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 定時(shí) 開(kāi)關(guān)教=學(xué)SummaryThe design of the intelligent time switch socket, it can part

4、icipate in no circumstances, be able to automatically cut off or the power to bring a lot of convenience in daily life. This design was first hardware circuit design,design of the main content is to use AT89S51 chip all the way through the drive through the 74LS244 chip digital display time,another

5、wany to relay through the driver IC 74LS244 pull circuit,time to time,the relay can pull action to drive switch socket, cut off or power supply. And then design the software part, and process simulation, and finally to the production and debugging.Keywords: Chip Timer Switch第一章 緒論1.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的發(fā)展概況隨著

6、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)的電力電子技術(shù)和電子器件都有了很大的發(fā)展.智能開(kāi)關(guān)插座技術(shù)的發(fā)展,從根本上解決了傳統(tǒng)電器啟動(dòng)的額定電流高，使傳統(tǒng)電器易造成過(guò)熱引起高溫而加速絕緣老化、電壓降過(guò)大而影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及大的沖擊力縮短設(shè)備的使用壽命等各種弊端。為此充分利用現(xiàn)有的技術(shù)、人才和資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)國(guó)際合作和技術(shù)交流，爭(zhēng)取國(guó)內(nèi)外各方面的有利因素，提高家庭的生活質(zhì)量，減少不必要的人生傷害，增強(qiáng)人類(lèi)的節(jié)能意識(shí)，為我們子孫后代保留一點(diǎn)資源。為大家以后的生活更美好。因此,論述了定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的功能、特點(diǎn)及應(yīng)用,為家庭、企業(yè)創(chuàng)造給美好的環(huán)境。定時(shí)開(kāi)關(guān)插座在國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)成熟，給生活中帶來(lái)許多的方便，比如家中的魚(yú)缸你可以設(shè)置供

7、養(yǎng)的時(shí)間、或者對(duì)家中的飲水機(jī)也可以進(jìn)行設(shè)置時(shí)間，以免長(zhǎng)時(shí)間的滾水造成飲水不健康等；全面集成遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制等智能和家電控制功能；即插即用，輕松實(shí)現(xiàn)家庭智能，質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，無(wú)需再擔(dān)心家的安全，財(cái)產(chǎn)的安全，生命的安全。您可以放心地工作，安心地生活，開(kāi)心地游玩，有品質(zhì)，所以有信心。定時(shí)開(kāi)關(guān)插座以服務(wù)為本、影響生活、改變生活、創(chuàng)造新的生活方式的最直觀體現(xiàn)，也是眾多智能家居廠商由產(chǎn)品讓人們享受到的現(xiàn)實(shí)，只有更加貼近實(shí)用、易用和人性化的智能家居概念，真正體現(xiàn)智能家居的價(jià)值，這也是現(xiàn)代科技價(jià)值的核心所在。定時(shí)開(kāi)關(guān)插座在國(guó)外已經(jīng)十分普及，基于方便便捷的開(kāi)關(guān)理念，2006年引進(jìn)中國(guó)，有了定時(shí)開(kāi)關(guān)插座，可

8、實(shí)現(xiàn)24小時(shí)之內(nèi)任何時(shí)段的定時(shí)開(kāi)啟及關(guān)閉功能，從根本上解決了不需要太多的關(guān)注，即使在你上班的時(shí)候也不用太過(guò)的麻煩，并且定時(shí)開(kāi)關(guān)插座通過(guò)OEM等方式已經(jīng)成功的在海外市場(chǎng)銷(xiāo)售了13年，出口量始終維持在每年500萬(wàn)件以上的水平。并且定時(shí)開(kāi)關(guān)插座在國(guó)外發(fā)展已經(jīng)成熟，自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)插座去年就出口了600多萬(wàn)件，所以這種好產(chǎn)品全部出口國(guó)外銷(xiāo)售，定時(shí)開(kāi)關(guān)插座充分的利用了以節(jié)能為最終目的給生活到來(lái)的便捷，加快生活節(jié)奏，幾年內(nèi)出口到了70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。即使在金融危機(jī)這樣的惡劣市場(chǎng)環(huán)境下，自動(dòng)開(kāi)關(guān)插座的在國(guó)際市場(chǎng)的銷(xiāo)售額比去年同期還是增長(zhǎng)了55%。在國(guó)外節(jié)能已經(jīng)成為生活中的一部分，所以定時(shí)開(kāi)關(guān)插座在其中也起到了不

9、可抹滅的作用。 1.2 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容是智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座，本設(shè)計(jì)首先進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是利用AT89S51芯片通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片74LS244一路通過(guò)數(shù)碼管顯示時(shí)間，另一路通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片74LS244到繼電器吸合電路，定時(shí)時(shí)間到后，繼電器能夠吸合動(dòng)作從而驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)插座，切斷或通電電源。然后設(shè)計(jì)了軟件部分，并對(duì)程序進(jìn)行仿真，最后進(jìn)行了制作和調(diào)試，這就是本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。第二章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的控制方案21智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的控制方案本設(shè)計(jì)采用的是AT89S51單片機(jī)芯片，將交流220V的電壓經(jīng)過(guò)變壓、整流、三端穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后得到的+5V電源送給單片機(jī)供電

10、，利用單片機(jī)的外圍電路進(jìn)行擴(kuò)展，單片機(jī)芯片的引腳端口一端接驅(qū)動(dòng)芯片74LS244到數(shù)碼管上并起到顯示電路的作用，單片機(jī)的另一個(gè)端口接驅(qū)動(dòng)芯片與繼電器相接，一定的時(shí)間繼電器吸合去驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)插座，及時(shí)通斷達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)通過(guò)PROTEL畫(huà)出硬件電路圖，并通過(guò)PROTEUS進(jìn)行電路仿真，最會(huì)一步就是根據(jù)設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的實(shí)物。這就是開(kāi)關(guān)插座基本的控制方案。2.1.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的總體框圖 圖2-1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的總體框圖2.2 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的框圖原理2.2.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的工作過(guò)程 主要是利用AT89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)鍵盤(pán)控制，當(dāng)按下S1時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)行時(shí)間調(diào)整的小時(shí)設(shè)置，當(dāng)再

11、按下S1時(shí)，可進(jìn)行時(shí)間調(diào)整的分鐘設(shè)置，再按下S1時(shí)，可進(jìn)行時(shí)間調(diào)整的秒鐘設(shè)計(jì)，再按下S1時(shí)，恢復(fù)正常的時(shí)間。當(dāng)按下S2時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的小時(shí)設(shè)置，此時(shí)S1為選擇鍵再按下S2時(shí)，可進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的分鐘設(shè)置，此時(shí)也可以用S1作為選擇鍵，再按下S2時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)間顯示，此時(shí)S1恢復(fù)為時(shí)間調(diào)整按鍵，設(shè)置時(shí)間時(shí)通過(guò)加時(shí)S3和減時(shí)S4進(jìn)行控制。一定的時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示電路顯示時(shí)間，顯示時(shí)間到，驅(qū)動(dòng)繼電器吸合驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)插座，達(dá)到通斷的目的。第三章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的硬件電路設(shè)計(jì)3.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的電源電路本電路采用7805穩(wěn)壓器，7805三端其標(biāo)稱最大輸出電流均為1.5A，利用插頭接

12、上電源插頭后，接上220V交流電源通電，經(jīng)變壓器降壓，橋式整流電路整流。通過(guò)濾波電容濾波。然后通過(guò)7805三段穩(wěn)壓器穩(wěn)壓之后得到+5V的直流電源供給系統(tǒng)的其他模塊。其電路圖如3-1所示：圖3-1 +5V電源3.2 單片機(jī)AT89S51芯片概述AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)4kBytesISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)

13、算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。如圖3-2所示：圖3-2 AT89S51單片機(jī)芯片其工作電壓在4.55V,一般我們選用5V電壓。3.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的復(fù)位及時(shí)鐘電路復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，復(fù)位信號(hào)送入RST后還要送至片內(nèi)的施密特觸發(fā)器，由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周器的S5P

14、2時(shí)刻對(duì)觸發(fā)器輸出采樣信號(hào)，然后由內(nèi)部復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位操作所要的信號(hào)。一般的復(fù)位電路可分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位，我們?cè)诖诉x用的是按鍵復(fù)位。：上電自動(dòng)復(fù)位原理：RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，只要高電平的復(fù)位信號(hào)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的有效時(shí)間，就可以使單片機(jī)上電復(fù)位位信號(hào)無(wú)效。按鍵復(fù)位在此不在作過(guò)多的介紹，其原理和上電復(fù)位是相同的。但其采用的是脈沖復(fù)位電路和電平復(fù)位電路兩種。圖中的C3、C4電容起著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用。設(shè)計(jì)中一定要注意正確選擇參數(shù)（30PF）,并保證電力的對(duì)稱性。如圖3-3所示：圖3-3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的外圍電路3.4 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的顯示電路本電路采用數(shù)碼管，因?yàn)?/p>

15、對(duì)于一般的段式液晶屏，需要專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路，而且液晶顯示作為一種被動(dòng)顯示，可視性相對(duì)較差，對(duì)于具有驅(qū)動(dòng)電路和微處理器接口的液晶顯示模塊，一般多采用并行接口，對(duì)微處理器的接口要求較多，占用資源多，另外，89S51本身無(wú)專(zhuān)門(mén)的液晶驅(qū)動(dòng)接口，因此，本設(shè)計(jì)采用數(shù)碼管顯示方式，數(shù)碼管作為一種主動(dòng)的顯示器件，具有亮度高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。下圖3-4為數(shù)碼管顯示電路：圖3-4 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的顯示器電路3.5 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的繼電器電路本電路采用5V繼電器，配合設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)插座，繼電器的要求：良好的驅(qū)動(dòng)電路使電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間，減少開(kāi)關(guān)損耗，繼電器是一種電子控制器件，它有輸入回路和輸出

16、回路，通常應(yīng)用到自動(dòng)系統(tǒng)中，在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)，安全保護(hù)，轉(zhuǎn)化電路等作用。如圖3-5所示：圖3-5 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的繼電器電路3.6 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的器件選擇動(dòng)手準(zhǔn)備元器件之前，最好對(duì)照電路原理圖列出所需元器件的清單。為了保證在試制的過(guò)程中不浪費(fèi)時(shí)間，減少差錯(cuò)，同時(shí)也保證制成后的裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，待所有元器件都備齊后，還必須對(duì)其篩選檢測(cè)。在正規(guī)的工業(yè)化生產(chǎn)中，都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的元器件篩選檢測(cè)車(chē)間，備有許多通用和專(zhuān)用的篩選檢測(cè)裝備和儀器，但對(duì)于業(yè)余電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，不可能具備這些條件，即使如此，也絕不可以放棄對(duì)元器件的篩選和檢測(cè)工作，因?yàn)樵S多電子愛(ài)好者所用的電子元器件是郵購(gòu)來(lái)的，其中有正品，也

17、有次品，更多的是業(yè)余品或利用品，如在安裝之前不對(duì)它們進(jìn)行篩選檢測(cè)，一旦焊入印刷電路板上，發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，再去檢查，不僅浪費(fèi)很多時(shí)間和精力，而且拆來(lái)拆去很容易損壞元件及印刷電路板。3.6.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的外觀質(zhì)量檢查拿到一個(gè)電子元器件之后，應(yīng)看其外觀有無(wú)明顯損壞。如變壓器，看其所有引線有否折斷，外表有無(wú)銹蝕，線包、骨架有無(wú)破損等。如三極管，看其外表有無(wú)破損，引腳有無(wú)折斷或銹蝕，還要檢查一下器件上的型號(hào)是否清晰可辨。對(duì)于電位器、可變電容器之類(lèi)的可調(diào)元件，還要檢查在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，其活動(dòng)是否平滑、靈活，松緊是否合適，應(yīng)無(wú)機(jī)械噪聲，手感好，并保證各觸點(diǎn)接觸良好。各種不同的電子元器件都有自身的特

18、點(diǎn)和要求，各位愛(ài)好者平時(shí)應(yīng)多了解一些有關(guān)各元件的性能和參數(shù)、特點(diǎn)，積累經(jīng)驗(yàn)。3.6.2 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的電氣性能的篩選要保證試制的電子裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地通電工作，并且經(jīng)得起應(yīng)用環(huán)境和其它可能因素的考驗(yàn)，對(duì)電子元器件的篩選是必不可少的一道工序。所謂篩選，就是對(duì)電子元器件施加一種應(yīng)力或多種應(yīng)力試驗(yàn)，暴露元器件的固有缺陷而不破壞它的完整性。篩選的理論是：如果試驗(yàn)及應(yīng)力等級(jí)選擇適當(dāng)，劣質(zhì)品會(huì)失效，而優(yōu)良品則會(huì)通過(guò)。3.6.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的元器件的檢測(cè)經(jīng)過(guò)外觀檢查以及老化處理后的電子元器件，還必須通過(guò)對(duì)其電氣性能與技術(shù)參數(shù)地測(cè)量，以確定其優(yōu)劣，剔除那些已經(jīng)失效的元器件。下面例舉幾種基本元器件的檢

19、測(cè)。1.電阻器。它是所有電子裝置中應(yīng)用最為廣泛的一種元件，也是最便宜的電子元件之一。它是一種線性元件，在電路中的主要用途有：限流、降壓、分壓、分流、匹配、負(fù)載、阻尼、取樣等。檢測(cè)該元件時(shí)，主要看它的標(biāo)稱阻值與實(shí)際測(cè)量阻值的偏差程度。工程上按照使用的需要，給出了允許偏差值，如5%、10%、20%。再加上萬(wàn)用電表檢測(cè)電阻器時(shí)的誤差，一般要求其誤差不超過(guò)允許偏差的10%即認(rèn)為合格。2.晶體二極管。晶體二極管是一種非線性器件，它的正、反兩個(gè)方向的電阻值相差懸殊，這就是二極管的單向?qū)щ娦?。在電路中，利用這一特性，可以作整流、檢波、箝位、限幅、阻尼、隔離等。用萬(wàn)用電表測(cè)量二極管時(shí)，可選用歐姆檔R1k。由于

20、二極管具有單向?qū)щ娦?，它的正、反向電阻是不相等的，兩者阻值相差越大越好。?duì)于常用的小功率二極管，反向電阻應(yīng)比正向電阻大數(shù)百倍以上。用紅表棒接二極管的正極，黑表棒接它的負(fù)極，測(cè)得的是反向電阻。反之，紅表棒接二極管的負(fù)極，黑表棒接它的正極，測(cè)得的是正向電阻。鍺二極管的正向電阻一般在1001k左右；硅二極管的正向電阻一般在幾百歐至幾千歐。如果測(cè)得它的正、反向電阻都是無(wú)窮大，說(shuō)明該二極管內(nèi)部已開(kāi)路；如果它的正、反向電阻均為0，說(shuō)明二極管內(nèi)部已短路；如果它的正、反向電阻相差無(wú)幾，說(shuō)明二極管的性能變差失效。出現(xiàn)以上三種情況的二極管均不能使用。3.繼電器選用：條件：（1）控制電路的電源電壓，能提供最大電流。

21、（2）被控制電路中的電壓電流（3）被控電路需要幾組，什么形式的觸點(diǎn)選用繼電器時(shí)，一般控制電路的電源電壓可作為選用依據(jù)，控制電路應(yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合不穩(wěn)定的。4.其它電子元器件。如常用的各種開(kāi)關(guān)、接插件、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、耳機(jī)等，主要用萬(wàn)用電表檢測(cè)它們的通斷情況。對(duì)于發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器、耳機(jī)，也可用電池組來(lái)試驗(yàn)其發(fā)光或發(fā)聲程序，以此來(lái)判斷其優(yōu)劣。3.7 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的元件清單 元器件清單如表3-1所示：名稱器件數(shù)AT89S51單片機(jī)芯片1個(gè)74LS244驅(qū)動(dòng)芯片2個(gè)LED數(shù)碼管6個(gè)熔斷器1個(gè)6V變壓器1個(gè)普通整流器1個(gè)7805三端穩(wěn)壓器1個(gè)0.1UF電容2個(gè)33P

22、F電容2個(gè)100PF電容1個(gè)12MHZ晶振電容1個(gè)復(fù)位開(kāi)關(guān)5個(gè)1K電阻2個(gè)100歐電阻13個(gè)4.7K電阻1個(gè)8550三極管1個(gè)C1815三極管6個(gè)5V繼電器1個(gè)表3-1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的元件清單第四章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的軟件設(shè)計(jì)4.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的的軟件設(shè)計(jì)4.1.1智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的主程序流程圖 主程序是先開(kāi)始，然后啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器啟動(dòng)后在進(jìn)行按鍵檢測(cè)，檢測(cè)完后就可以顯示時(shí)間。如下圖4-1所示：開(kāi)始系統(tǒng)初始化時(shí)間顯示掃描鍵盤(pán)時(shí)間顯示圖4-1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的主程序流程圖4.1.2智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的按鍵流程圖按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒(méi)有按下，就

23、檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒(méi)有按下，就把時(shí)間顯示出來(lái)。 如下圖4-2所示：NYNYNY時(shí)加1顯示時(shí)間結(jié)束開(kāi)始秒按鍵按下？秒加1分按鍵按下？分加1時(shí)按鍵按下？ 圖4-2 按鍵處理流程圖4.1.3 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的定時(shí)流程圖定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測(cè)1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒(méi)到，就檢測(cè)1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒(méi)到，就檢測(cè)1小時(shí)是否到，1小時(shí)如果到，時(shí)單元就加1，如果沒(méi)到，就顯示時(shí)間。如下圖4-3所示：N24小時(shí)到？分單元清零，時(shí)單元加1NNNYY時(shí)單元清零時(shí)間顯示中斷返回開(kāi)始一

24、秒時(shí)間到？60秒時(shí)間到？60分鐘到？秒單元加1秒單元清零，分單元加1YY圖4-3 定時(shí)流程圖4.1.4 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的時(shí)間顯示流程圖時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。如圖4-4所示：時(shí)十位計(jì)算顯示結(jié)束開(kāi)始秒個(gè)位計(jì)算顯示秒十位計(jì)算顯示分個(gè)位計(jì)算顯示分十位計(jì)算顯示時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示 圖4-4 顯示流程圖第五章 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的仿真設(shè)計(jì)5.1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的仿真5.1.1 KEIL工程的建立Keil單片機(jī)模擬調(diào)試軟件對(duì)MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程采用工程（Project）管理。工程保存著程

25、序編輯的信息和程序調(diào)試的環(huán)境。在開(kāi)始編寫(xiě)程序之前首先應(yīng)該建立一個(gè)工程。新建一個(gè)工程之前通常還需要建立一個(gè)文件夾，后面產(chǎn)生的工程文件和源程序文件等都將存儲(chǔ)在這個(gè)文件夾之中。在如圖所示的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的窗口中選擇ProjectNew Project命令將打開(kāi)建立新工程的對(duì)話框，如圖5-1所示。圖5-1 KEIL工程的建立在“保存在”下拉列表框中選擇新建工程將要存儲(chǔ)的文件夾名，在“文件名”文本框中輸入工程的名稱，注意對(duì)于工程不要添加擴(kuò)展名，單擊“保存”按鈕即可完成一個(gè)工程的創(chuàng)建。單擊“保存”按鈕在完成一個(gè)工程創(chuàng)建的同時(shí)也打開(kāi)了單片機(jī)芯片型號(hào)選擇對(duì)話框。如圖5-2所示的對(duì)話框已經(jīng)完成了芯片型號(hào)的選擇。圖

26、5-2 芯片的選擇Keil單片機(jī)模擬調(diào)試軟件支持許多公司生產(chǎn)的MCS51單片機(jī)兼容產(chǎn)品。如前所述，本書(shū)應(yīng)用電路中采用Atmel公司的AT89S51芯片，下面以這款芯片為例介紹如何實(shí)現(xiàn)選擇。在圖所示的對(duì)話框中的Data base列表框中首先選擇生產(chǎn)芯片的公司名稱Atmel，雙擊這個(gè)公司名稱即可打開(kāi)Atmel公司目前生產(chǎn)的所有芯片型號(hào)。接著在列出的產(chǎn)品清單中選擇將使用的AT89S51芯片，如圖5-2所示。最后單擊“確定”按鈕即可完成芯片的選擇。完成芯片的選擇后又回到如圖所示的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的窗口，但是這時(shí)該窗口中的工程管理窗口不再是空白，在它的文件選項(xiàng)卡中出現(xiàn)目錄列表Target 1和它的子目錄So

27、urce Group 1。集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中的菜單Project內(nèi)還包含Open Project和Close Project等選項(xiàng)。Open Project選項(xiàng)用來(lái)以后再次進(jìn)入已經(jīng)建立的工程，選擇ProjectOpenProject命令將打開(kāi)選擇工程的對(duì)話框。在“查找范圍”下拉列表框中選擇欲打開(kāi)的工程所在的文件夾，列表框中將出現(xiàn)該文件夾中的所有工程，選擇將要打開(kāi)的工程，單擊“打開(kāi)”按鈕即可打開(kāi)一個(gè)工程。選擇ProjectClose Project命令將關(guān)閉當(dāng)前的工程。5.2.2源文件的輸入Keil單片機(jī)模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個(gè)文本編輯器，用該文本編輯器可以編輯源程序。如圖5-3所示。在圖5-3中已

28、經(jīng)完成了匯編語(yǔ)言源文件的輸入，并且完成了源程序向當(dāng)前工程的添加。如圖5-3所示：圖5-3 源文件輸入完成匯編語(yǔ)言源文件的輸入后，在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中選擇FileSave As命令可以完成文件的第一次存儲(chǔ)。注意，匯編語(yǔ)言源文件的擴(kuò)展名應(yīng)該是ASM，它應(yīng)該與工程文件存儲(chǔ)在同一文件夾內(nèi)。在完成文件的第一次存儲(chǔ)后，當(dāng)對(duì)匯編語(yǔ)言源文件又進(jìn)行了修改，再次存儲(chǔ)文件時(shí)則應(yīng)該選擇FileSave命令、單擊保存工具按鈕或者按快捷鍵Ctrl+S實(shí)現(xiàn)文件的保存。需要注意的是，當(dāng)把匯編語(yǔ)言源文件加入工程但還沒(méi)有關(guān)閉加入文件對(duì)話框時(shí)，有可能被誤認(rèn)為文件沒(méi)有成功地加入工程而再次進(jìn)行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。

29、在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊Close按鈕可以關(guān)閉加入文件對(duì)話框。工程建立好后，還可對(duì)對(duì)工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，一滿足要求。首先點(diǎn)擊左邊的Project窗口的Target1,然后使用菜單“Project中的Option for Target1”即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框，如圖5-4所示：圖5-4 調(diào)試對(duì)話框的設(shè)置對(duì)上圖進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，用來(lái)選擇最終的目標(biāo)文件所在的文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一個(gè)文件夾中。在設(shè)置好工程后就可以進(jìn)行編譯、連接。選擇Project中的Build target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)行連接，編譯過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多語(yǔ)法錯(cuò)誤，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的

30、位置，對(duì)源程序反復(fù)新蓋之后，最終會(huì)得到如圖所示的結(jié)果，提示獲得了名為Hex的文件，該文件即可被編程器讀入寫(xiě)到芯片中，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些其它的相關(guān)文件。如圖5-5所示： 圖5-5 調(diào)試后的結(jié)果 寫(xiě)到芯片中的程序，可以用Proteus中進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下圖5-6所示：圖 5-6 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的仿真圖仿真過(guò)程中出現(xiàn)很多的錯(cuò)誤，仿真部分采用protus 7 professional軟件，此軟件功能強(qiáng)大且操作較為簡(jiǎn)單，可以很容易的實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。首先打開(kāi)protus 7 professional軟件，在元件庫(kù)中找到要選用的所有元件，然后進(jìn)行原理圖的繪制；繪制好后再選擇wave6000已經(jīng)編譯好

31、的*.hex文件，選擇運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課題的要求再修改程序，再運(yùn)行查，直到滿足要求。參考文獻(xiàn)1 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，張毅坤主編，安電子科技大學(xué)出版社2 單片機(jī)測(cè)控技術(shù)，童一帆主編，北京航空航天大學(xué)出版社3 MCS-51實(shí)訓(xùn)教程，石從剛主編，北京航空航天大學(xué)出版社4 Protel 99SE,崔瑋主編，海洋出版社6 謝松 電機(jī)軟啟動(dòng)器的應(yīng)用 期刊論文 -山東紡織科技2003(4) 7 盧宇.涂光瑜.羅毅.盛戈皥.朱仲?gòu)?智能開(kāi)關(guān)技術(shù)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)中的應(yīng)用 期刊論文 -繼電器2003(5)8 李華，孫曉民等.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社，1

32、995.12.9 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編.北京:北京航空航天大學(xué)出版社1999.9.10 Yang.Y.,Yi.J.,Woo,Y.Y.,and Kim.B.:Optimum design for linearityandefficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique,Microw.J.,2001,44,(12),pp.203611 Vizimuller,P.:RF design guide-systems,circuits,and equations(ArtechHouse,Bosto

33、n,MA,1995)6R.Dye,“Visual Object-OrientatedProgramming,”Dr.Dobbs MacintoshJournal,Sept.1st(1991致 謝通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)并了解到了基本的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，在這過(guò)程中，我的身邊的同學(xué)給了我很多的啟示和幫助，而且我覺(jué)的對(duì)以前不了解的單片機(jī)知識(shí)有了一個(gè)更高更深的了解。我相信我所學(xué)的東西在以后的工作學(xué)習(xí)中會(huì)起更大的作用。在本次設(shè)計(jì)中得到了指導(dǎo)老師葛廣軍老師的大力支持，同學(xué)王士景、尹海生在此表示感謝！在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，本系的各位老師和領(lǐng)導(dǎo)也給予了諸多幫助和支持，在此作者也表示感謝！感謝各位老師多年來(lái)的教誨與幫助，也

34、感謝各位同學(xué)在學(xué)習(xí)上的幫助！附錄附錄1 智能定時(shí)開(kāi)關(guān)插座的程序設(shè)計(jì)ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP TIMEORG 1000HHOUR1 EQU 10hHOUR2 EQU 12hMIN1 EQU 14hMIN2 EQU 16hSEC1 EQu 18HCOUNT EQU 20HNUM1 EQU 22HNUM2 EQU 24HLL4 EQU 26Hs1 bit P1.0s2 bit P1.1s3 bit P1.2s4 bit P1.3A1 EQU 36HA2 EQU 38HB1 EQU 40HB2 EQU 42HWELA bit P1.6DULA bit P1.7C1

35、 EQU 48HC2 EQU 50HD1 EQU 52HD2 EQU 54HF1 EQU 56HE1 EQU 58HTIMEEPRO EQU 60HMAIN: MOV SP,#50H ;SP初始化MOV P3,#0FFH ;端口初始化START: MOV HOUR1,#00H ;初始化的時(shí)間變量MOV MIN1,#00HMOV SEC1,#00HMOV HOUR2,#01H ;初始化定時(shí)變量MOV MIN2,#00HMOV COUNT,#00H ;初始化計(jì)時(shí)變量MOV NUM1,#00H ;初始化按鍵計(jì)數(shù)變量MOV NUM2,#00HMOV TMOD,#01H ;16位計(jì)數(shù)器MOV TH0,#

36、0D8H ;賦初值MOV TL0,#0EFHSETB ET0 ;中斷允許SETB EASETB TR0 ;啟動(dòng)T0LOOP: MOV A,NUM2JNZ LOOP1 ;A不為0時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DISPLAY1 ;顯示當(dāng)前時(shí)間LCALL KEYTIME ;調(diào)用時(shí)間調(diào)整子程序LCALL SETTIME ;調(diào)用定時(shí)設(shè)置子程序LJMP LOOPLOOP1: LCALL DISPLAY2 ;顯示定時(shí)時(shí)間LCALL KEYTIME ;調(diào)用時(shí)間調(diào)整子程序LCALL SETTIME ;調(diào)用定時(shí)設(shè)置子程序LJMP LOOP;SETTIME PROGRAMSETTIME: ;定時(shí)設(shè)置子程序LL1: JB S2,

37、LL3 ;P1.1=1時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5mSMSTOP1: JB S2,LL3 ;P1.1=0時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S2JNC MSTOP1 ;P1.1=0時(shí)轉(zhuǎn)移INC NUM2 ;按鍵計(jì)數(shù)變量加1MOV A,NUM2CJNE A,#1H,LL2 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為1CLR TR0 ;定時(shí)器中斷關(guān)閉LL2: CJNE A,#3,LL ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為3MOV NUM2,#0 ;按鍵計(jì)數(shù)變量清0SETB TR0 ;定時(shí)器中斷打開(kāi)LL: LCALL DISPLAY2 ;顯示定時(shí)時(shí)間LL3: MOV A,NUM2 ;A為0時(shí)轉(zhuǎn)移JZ LL5JB S3,KK2 ;P1.2=1時(shí)

38、轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5MSKK1: JB S3,KK2 ;P1.2=1時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S3JNC KK1 ;P1.2=0時(shí)轉(zhuǎn)移MOV A,NUM2CJNE A,#1,MM1 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為1INC HOUR2 ;小時(shí)定時(shí)變量加1MOV A,HOUR2CJNE A,#24,MM1 ;判斷小時(shí)定時(shí)變量是否為24MOV HOUR2,#0 ;小時(shí)定時(shí)變量為24則復(fù)位0LCALL DISPLAY2 ;顯示定時(shí)時(shí)間MM1: LCALL DISPLAY2 ;顯示定時(shí)時(shí)間MOV A,NUM2CJNE A,#2,kk2 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為2INC MIN2MOV A,MIN2CJNE

39、A,#60,KK2 ;分鐘定時(shí)變量是否為60MOV MIN2,#0 ;分鐘定時(shí)變量為60復(fù)位0LCALL DISPLAY2 ;顯示定時(shí)時(shí)間KK2: LCALL DISPLAY2JB S4,LL5 ;P1.3=1時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5MSKK3: JB S4,LL5;P1.3=1時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S4JNC KK3 ;P1.3=0時(shí)轉(zhuǎn)移MOV A,NUM2CJNE A,#1,MM2 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為1DEC HOUR2 ;小時(shí)定時(shí)變量減1MOV A, HOUR2CJNE A,#0,MM2MOV HOUR2,#24LCALL DISPLAY2MM2: LCALL DISPLA

40、Y2MOV A,NUM2CJNE A,#2,LL5 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為2DEC MIN2MOV A,MIN2CJNE A,#0,LL5MOV MIN2,#60 ;顯示定時(shí)時(shí)間LL5: LCALL DISPLAY2RET;KEYTIME PROGRAMKEYTIME: ;時(shí)間調(diào)整子程序L1: JB S2,L3 ;P1.0=1時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5MSMSTOP2: JB S2,L3 ;P1.0=1時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S2JNC MSTOP2 ;P1.0=0時(shí)轉(zhuǎn)移INC NUM1MOV A,NUM1CJNE A,#1,L2 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為1CLR TR0 ;定時(shí)器中斷關(guān)閉L

41、2: CJNE A,#4,L3 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為4MOV NUM1,#0SETB TR0 ;定時(shí)器中斷打開(kāi)L3: MOV A,NUM1JNZ FF ;A不為0時(shí)轉(zhuǎn)移LJMP L5FF: JB S3,K2 ;P1.2=1時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5MSK1: JB S3,K2 ;P1.2=1時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S3JNC K1 ;P1.2=0時(shí)轉(zhuǎn)移MOV A,NUM1CJNE A,#1,M1 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為1INC HOUR1 ;小時(shí)設(shè)置加1MOV A,HOUR1CJNE A,#24,M1MOV HOUR1,#0LCALL DISPLAY1 ;顯示調(diào)整時(shí)間M1: LCALL

42、DISPLAY1MOV A,NUM1CJNE A,#2,M2;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為2INC MIN1CJNE A,#60,M2MOV MIN1,#0LCALL DISPLAY1;顯示調(diào)整時(shí)間M2: LCALL DISPLAY1MOV A,NUM1CJNE A,#3,K2 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為3INC SEC1MOV A,SEC1CJNE A,#60,K2MOV SEC1,#0LCALL DISPLAY1;顯示調(diào)整時(shí)間K2: LCALL DISPLAY1JB S4,L5 ;P1.3=1時(shí)轉(zhuǎn)移LCALL DELAY5 ;延時(shí)5MSK3: JB S4,L5 ;P1.3=1時(shí)轉(zhuǎn)移MOV C,S4JNC

43、K3 ;P1.3=0時(shí)轉(zhuǎn)移MOV A,NUM1CJNE A,#1,M3 ;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否是1DEC HOUR1MOV A,HOUR1CJNE A,#0,M3MOV HOUR1,#24LCALL DISPLAY1 ;顯示調(diào)整時(shí)間M3: LCALL DISPLAY1MOV A,NUM1CJNE A,#2,M4;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為2DEC MIN1MOV A,MIN1CJNE A,#0,M4MOV MIN1,#60LCALL DISPLAY1;顯示調(diào)整時(shí)間M4: LCALL DISPLAY1MOV A,NUM1CJNE A,#3,L5;判斷按鍵計(jì)數(shù)是否為3INC SEC1CJNE A,#0,L5M

44、OV SEC1,#60L5: LCALL DISPLAY1;顯示調(diào)整時(shí)間RET;TIMEPRO PROGRAMTIMEPRO:MOV R7,#50H;繼電器吸合子程序CLR P2.6LCALL DELAYN;延時(shí)50MSSETB P2.6LCALL DELAYNAJMP TIMEPRO;DISPLAY1 PROGRAMDISPLAY1: ;顯示子程序1PUSH ACC ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)MOV A,HOUR1;將時(shí)間的十位和個(gè)位分別賦給顯示變量MOV B,#10DIV ABMOV A1,AMOV B1,BMOV A,MIN1MOV B,#10DIV ABMOV C1,AMOV D1,BMOV A,SE

45、C1MOV B,#10DIV ABMOV E1,AMOV F1,BMOV DPTR,#TABLE;指向七段編碼表首地址CLR DULA;關(guān)閉段選鎖存器鎖存端CLR WELA;關(guān)閉位選鎖存器鎖存端MOV P0,#0FEH;選擇第一位數(shù)碼管SETB WELA;打開(kāi)位選鎖存器鎖存端CLR WELALCALL DELAY5CLR DULAMOV A,B1MOVC A,A+DPTRMOV P0,A;顯示小時(shí)個(gè)位SETB DULA;打開(kāi)段選鎖存器鎖存端CLR DULACLR WELAMOV P0,#0FDH;選擇第二位數(shù)碼管SETB WELA ;打開(kāi)位選鎖存器鎖存端CLR WELALCALL DELAY5

46、CLR WELALCALL DELAY5CLR DULAMOV A,C1MOVC A,A+DPTRMOV P0,A;顯示分鐘十位SETB DULACLR DULACLR WELAMOV P0,#0FBH ;選擇第三段數(shù)碼管SETB WELACLR WELALCALL DELAY5CLR DULA;關(guān)閉段選鎖存器鎖存端MOV A,D1MOVC A,A+DPTRMOV P0,A ;顯示分鐘個(gè)位SETB DULACLR DULACLR WELAMOV P0,#0F7H;選擇第四位數(shù)碼管SETB WELACLR WELALCALL DELAY5CLR DULAMOV A,E1MOVC A,A+DPTRMOV P0,A;顯示秒鐘十位SETB DULACLR DULACLR WELA;關(guān)閉位選鎖存器鎖存端MOV P0,#0EFH;選擇第五位數(shù)碼管SETB WELA;