PIC16F627 单片机端口的设置:
单片机的RA 有6 个I/O 端口,用RA《5 :0》
表示。本应用中RA0-RA2 设置为输出端口;其中RA0、RA1 端口分别用于两个数码管的“个位”和“十位”的“位码”驱动,RA2 用于控制三极管Q3 的b 极工作,连带控制继电器J1 触点的闭合与否,进而,控制了定时插座JP1 的AC220V输出电压的有无。RA3 端口设置为输入/ 输出分时二重复用工作状态:①作输入端口时:用作定时插座的“个位定时时间预置调整键”;②作输出端口时:用于驱动LED1 发光二极管做为本定时插座的工作指示灯。在定时插座没有进入定时输出供电的情况下,RA3 作为输入端口,保持了用于设置定时器的个位数码预置数的设置功能;在插座工作输出电压的情况下,RA3 转换为输出端口,用于驱动LED1 作为插座的工作指示灯。
RA4 端口设置为输入端口,用于定时时间的十位数值预置调整键。RA5 端口为输入端口,与之相接的按钮开关S1 为“启动/ 报警解除按键”。
RB 端口的设置:电路中PIC16F627 的RB 端口设置为输出端口。其中RB0-RB6 端口分别用于LED 数码管的“a-g”7 个“段码”的驱动,因这里选用的是LG5621BH(红色)共阳极LED 数码管,故而,只有当RB0-RB6 端口输出“低电平”时,LED 数码管所对应的“a-g”码段才能被点亮。RB7 端口用于驱动有源蜂鸣器,在RB7端口输出高电平时,该高电平电压通过1k 电阻R9 加至三极管Q4 的b 极上,Q4 导通,蜂鸣器鸣响报警。
电源定时插座功能:定时插座初始上电时,两位数码管显示值为:“99”,并处于停止走时的待机状态,其输出插孔JP1 没有电压输出。要是此时按下个位定时时间数值预置调整键S3,则个位数码管从当前的显示值减小“1”个数,如,第一次按下S3 并且释放按键后,个位数码管显示值由“9”变为“8”,再按一次S3,显示值变为“7”,……直至显示值变为“0”,再从“0”回到“9”往复循环显示。
十位定时时间预置调整按键S2 功能与S3 相同,只不过每按动S2 一次,并且释放后,十位数码管显示值减小“1”,同样,显示值也是从9 → 8 → 7 →…→ 0 → 9 往复循环显示。S1 为启动/ 报警解除键。
当第一次按动S1 按钮时,定时插座进入工作状态:
RA2 端口输出高电平,此高电平经过1K 限流电阻R8 加在三极管Q3 基极b 上,Q3 导通,继电器J1 吸合,J1 的①、④ 触点闭合,AC220V 交流市电的“火线”L 经继电器的定、动触点④、①加至本插座的输出JP1 的L 端口,从而JP1 插孔输出AC220V 交流电压,同时交流电压输出指示灯LED2 被点亮,表示插座有AC220V 电压输出。
同时,定时时间以倒计时的方式开始计时、递减,定时时间为分钟,定时时长从数码管当前的显示值开始到显示00 结束。在倒计时的时间范围内,LED1 工作指示灯开始以2S 的频率闪烁点亮、熄灭一次,并且每过一分钟,数码管的个位显示值递减“1”个数;每过10 分钟,数码管的十位显示值减“1”,当数码管显示值为“00”时,再过60 秒钟, 输出插孔JP1 断电,AC220V 输出电压指示灯LED2 同时熄灭;蜂鸣器开始报警鸣响。
在蜂鸣器报警其间内,数码管始终显示“00”值不变、LED1 工作指示灯停止闪烁,并且处于常亮状态。直至再次按下S1 按键时蜂鸣器才能停止报警;数码管显示值跳回到上一次预置的定时时间的数值上,LED1 熄灭。
在倒计器的定时时间范内,S1 ~ S3 按键功能均被屏蔽、失效,不能使能。
程序设计要点:程序设计包括PIC16F627 初始化程序,主程序,1 分钟定时中断子程序,蜂鸣器提示音子程序,查数码表子程序等组成。
本程序设计中,LED1 闪烁点亮速度设置不宜太快或太慢,LED1 闪烁点亮速度太快,会使人看了后心理产生太“忙碌”, 感受心慌,闪烁的太慢又经C1 滤波、MC7805 稳压、C3、C2 高、低频滤波后得到稳定的DC5V 直流电压作为整机的工作电源。
本电源定时插座的主控MCU 芯片为PIC16F627 单片机。PIC16F 系列单片机优点之一是:
端口驱动电流大,每个端口的拉电流或者灌电流均大于20mA,这样用它的端口驱动能力就可以直接驱动LED 数码管了,无需在加驱动三极管,使得该插座的硬件电路设计变得十分简洁。
PIC16F627 单片机端口的设置:
单片机的RA 有6 个I/O 端口,用RA《5 :0》
表示。本应用中RA0-RA2 设置为输出端口;其中RA0、RA1 端口分别用于两个数码管的“个位”和“十位”的“位码”驱动,RA2 用于控制三极管Q3 的b 极工作,连带控制继电器J1 触点的闭合与否,进而,控制了定时插座JP1 的AC220V输出电压的有无。RA3 端口设置为输入/ 输出分时二重复用工作状态:①作输入端口时:用作定时插座的“个位定时时间预置调整键”;②作输出端口时:用于驱动LED1 发光二极管做为本定时插座的工作指示灯。在定时插座没有进入定时输出供电的情况下,RA3 作为输入端口,保持了用于设置定时器的个位数码预置数的设置功能;在插座工作输出电压的情况下,RA3 转换为输出端口,用于驱动LED1 作为插座的工作指示灯。
RA4 端口设置为输入端口,用于定时时间的十位数值预置调整键。RA5 端口为输入端口,与之相接的按钮开关S1 为“启动/ 报警解除按键”。
RB 端口的设置:电路中PIC16F627 的RB 端口设置为输出端口。其中RB0-RB6 端口分别用于LED 数码管的“a-g”7 个“段码”的驱动,因这里选用的是LG5621BH(红色)共阳极LED 数码管,故而,只有当RB0-RB6 端口输出“低电平”时,LED 数码管所对应的“a-g”码段才能被点亮。RB7 端口用于驱动有源蜂鸣器,在RB7端口输出高电平时,该高电平电压通过1k 电阻R9 加至三极管Q4 的b 极上,Q4 导通,蜂鸣器鸣响报警。
电源定时插座功能:定时插座初始上电时,两位数码管显示值为:“99”,并处于停止走时的待机状态,其输出插孔JP1 没有电压输出。要是此时按下个位定时时间数值预置调整键S3,则个位数码管从当前的显示值减小“1”个数,如,第一次按下S3 并且释放按键后,个位数码管显示值由“9”变为“8”,再按一次S3,显示值变为“7”,……直至显示值变为“0”,再从“0”回到“9”往复循环显示。
十位定时时间预置调整按键S2 功能与S3 相同,只不过每按动S2 一次,并且释放后,十位数码管显示值减小“1”,同样,显示值也是从9 → 8 → 7 →…→ 0 → 9 往复循环显示。S1 为启动/ 报警解除键。
当第一次按动S1 按钮时,定时插座进入工作状态:
RA2 端口输出高电平,此高电平经过1K 限流电阻R8 加在三极管Q3 基极b 上,Q3 导通,继电器J1 吸合,J1 的①、④ 触点闭合,AC220V 交流市电的“火线”L 经继电器的定、动触点④、①加至本插座的输出JP1 的L 端口,从而JP1 插孔输出AC220V 交流电压,同时交流电压输出指示灯LED2 被点亮,表示插座有AC220V 电压输出。
同时,定时时间以倒计时的方式开始计时、递减,定时时间为分钟,定时时长从数码管当前的显示值开始到显示00 结束。在倒计时的时间范围内,LED1 工作指示灯开始以2S 的频率闪烁点亮、熄灭一次,并且每过一分钟,数码管的个位显示值递减“1”个数;每过10 分钟,数码管的十位显示值减“1”,当数码管显示值为“00”时,再过60 秒钟, 输出插孔JP1 断电,AC220V 输出电压指示灯LED2 同时熄灭;蜂鸣器开始报警鸣响。
在蜂鸣器报警其间内,数码管始终显示“00”值不变、LED1 工作指示灯停止闪烁,并且处于常亮状态。直至再次按下S1 按键时蜂鸣器才能停止报警;数码管显示值跳回到上一次预置的定时时间的数值上,LED1 熄灭。
在倒计器的定时时间范内,S1 ~ S3 按键功能均被屏蔽、失效,不能使能。
程序设计要点:程序设计包括PIC16F627 初始化程序,主程序,1 分钟定时中断子程序,蜂鸣器提示音子程序,查数码表子程序等组成。
本程序设计中,LED1 闪烁点亮速度设置不宜太快或太慢,LED1 闪烁点亮速度太快,会使人看了后心理产生太“忙碌”, 感受心慌,闪烁的太慢又会使人疑惑定时插座是否在走动、工作,以每2S钟的频率点亮、熄灭一次为妥。另外电路中增加了LED2 作为AC220V 输出电源指示灯,当定时插座工作时,LED2 点亮,表示JP1 插孔有AC220V电压输出;LED2 熄灭则表示电源JP1 插孔无AC220V 电压输出,以示确认插孔有否AC 电压输出。
PIC16F627 单片机初始化程序如下。
;*****【PIC16F627 初始化程序】***************
START
BCF STATUS,6
BSF STATUS,5
; 置STAUUS 寄存器的RP1=0,RPO=1
MOVLW 0
MOVWF TRISB
; 设B 口为输出
MOVLW 0F8H
MOVWF TRISA
; 设A 口的R2-R0 位为输出
; 设A 口的R5-R3 位为输入
MOVLW 07H
MOVWF OPTION_REG
; 设置选项寄存器分频器:TMR0
; 分频比值设为:1 :256
BCF STATUS,5
MOVLW 07H
MOVWF CMCON
; 置数07H 到CMCON
; 关闭16F627 内部比较器
MOVLW 0
MOVWF PORTB
; 清B 口
;---------- 以下为开中断设置--------
MOVLW 0A0H
MOVWF INTCON
; 开TMR0 中断使能位
; 和全局中断使能位
BCF INTCON,T0IF
MOVLW TMR0_B
; 清TMR0 中断标志为
MOVWF TMR0
; 向TMR0 赋初值
; 并启动TMR0 定时器
;*******【初始化程序结束】*********************
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