基于ATC單片機(jī)的電風(fēng)扇

1、基于AT89C2051單片機(jī)的電風(fēng)扇“陣風(fēng)/連續(xù)風(fēng)”定時(shí)開(kāi)關(guān)本文介紹一個(gè)采用AT89C2051單片機(jī)芯片（以下均簡(jiǎn)稱其為“單片機(jī)”）制作的“電風(fēng)扇定時(shí)開(kāi)關(guān)電路”，該電路既可按照系統(tǒng)默認(rèn)的定時(shí)時(shí)間參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行，也可由使用者隨時(shí)通過(guò)按鍵輸入設(shè)置新的定時(shí)時(shí)間參數(shù)；在整個(gè)定時(shí)時(shí)間內(nèi)，既可選擇使用“連續(xù)風(fēng)”狀態(tài)，也可選擇使用“陣風(fēng)”狀態(tài)。具有電路簡(jiǎn)單、制作容易、設(shè)置方便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。該電路的控制軟件及硬件電路均已實(shí)際調(diào)試運(yùn)行通過(guò)，非常適合在業(yè)余條件下制作、安裝和使用，也可由電風(fēng)扇專業(yè)生產(chǎn)廠將其作為自動(dòng)控制電路，在新型電風(fēng)扇產(chǎn)品中安裝。通過(guò)該電路，您可以進(jìn)一步了解到“單片機(jī)”電路的應(yīng)用擴(kuò)展功能和指令應(yīng)

2、用技巧。 1、電路的主要功能與特點(diǎn)由于本電路的時(shí)鐘是對(duì)晶振分頻后獲得的，具有極高的頻率穩(wěn)定性，且延時(shí)系采用數(shù)字計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行，因而對(duì)時(shí)間的控制精度較高，可有效地避免普通RC延時(shí)電路控制時(shí)間不準(zhǔn)確、不可靠的問(wèn)題出現(xiàn)。初始加電時(shí)，被控負(fù)載（電風(fēng)扇）將自動(dòng)處于加電狀態(tài)，本電路的三位數(shù)碼顯示器將自動(dòng)顯示出系統(tǒng)默認(rèn)的“定時(shí)時(shí)間”，只要不進(jìn)行新的時(shí)間設(shè)置，電路就將按系統(tǒng)默認(rèn)控制負(fù)載定時(shí)工作的時(shí)間方式(本例為：300分鐘)自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。電路允許用戶隨時(shí)通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)自行輸入設(shè)置新的定時(shí)時(shí)間參數(shù)，其范圍可在1分鐘（最短時(shí)間）至999分鐘（最長(zhǎng)時(shí)間）之間任意設(shè)置（分辨率為1分鐘），這為用戶根據(jù)使用的環(huán)境溫度、自己

3、身體條件、個(gè)人愛(ài)好等具體情況，適時(shí)進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，選用最合適的定時(shí)時(shí)間提供了方便。本電路采用了光電耦合式且具有“過(guò)零觸發(fā)功能”的可控硅芯片GK和外接的大功率雙向可控硅SKG，對(duì)電風(fēng)扇進(jìn)行無(wú)觸點(diǎn)隔離控制，既可有效防止負(fù)載電源接通或斷開(kāi)時(shí)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響，又不會(huì)在工作中產(chǎn)生任何機(jī)械噪音。在進(jìn)行新的時(shí)間參數(shù)設(shè)置時(shí)，各數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)將自動(dòng)停止閃動(dòng)，表明電路已退出工作狀態(tài)，進(jìn)入了設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)，GK和SKG同時(shí)截止，使電風(fēng)扇停止加電工作。在進(jìn)行時(shí)間參數(shù)設(shè)置和整個(gè)定時(shí)過(guò)程中，系統(tǒng)均采用三位數(shù)碼管做“百位、十位、個(gè)位”的倒計(jì)時(shí)顯示，同時(shí)用數(shù)碼管上小數(shù)點(diǎn)的同步閃亮作為秒顯示，顯示直觀、準(zhǔn)確。在整個(gè)定時(shí)狀態(tài)

4、下，電路具有允許用戶隨時(shí)自行選擇使用“陣風(fēng)”或“連續(xù)風(fēng)”的控制功能。2、電路硬件 電路見(jiàn)圖1?！癆T89C2051單片機(jī)”芯片IC1作為本電路的核心，C3和R10構(gòu)成了簡(jiǎn)易的上電自動(dòng)復(fù)位電路。JT、C1、C2與IC1相關(guān)引腳構(gòu)成了“單片機(jī)”的時(shí)鐘電路。顯示器采用兩只“共陽(yáng)”型數(shù)碼管。IC1的15個(gè)I/O口全部使用，其中，P1.0為秒顯示輸出口，通過(guò)一只限流電阻接至各數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)電極上，正常工作時(shí)，將以小數(shù)點(diǎn)的閃亮作為秒信號(hào)顯示；P1.1-P1.7作為七段數(shù)碼管的段選信號(hào)（低電平有效）輸出口，分別通過(guò)一只限流電阻，接至各數(shù)碼管的相應(yīng)電極上。數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)掃描的方式進(jìn)行，其動(dòng)態(tài)位選信號(hào)分別由

5、IC1的P3.3、P3.4和P3.5輸出，高電平有效，其輸出信號(hào)通過(guò)VT1、VT2、VT3分別驅(qū)動(dòng)三只數(shù)碼管交替（動(dòng)態(tài)）顯示。IC1的P3.0和 P3.1為設(shè)置輸入口，其對(duì)“地”間各接有一只常開(kāi)型自復(fù)位按鍵開(kāi)關(guān)S1和S2，其中，S1為“設(shè)置功能鍵”，S2為“-1操作鍵”；通過(guò)與軟件配合，利用S1、S2即可完成控制電風(fēng)扇定時(shí)工作時(shí)間的輸入與設(shè)置。P3.2為設(shè)置“陣風(fēng)/連續(xù)風(fēng)”狀態(tài)的選擇控制口，接有一只單刀雙位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)其撥至“陣風(fēng)”位時(shí)，P3.2被接至低電位；當(dāng)其撥至“連續(xù)風(fēng)”位時(shí)，P3.2被懸空（通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部上拉電阻接至高電位），這樣，通過(guò)與軟件配合，即可完成“陣風(fēng)/連續(xù)風(fēng)”的選擇控制功能

6、。P3.7為輸出控制口，通過(guò)一只電阻接至一片“光電耦合型過(guò)零觸發(fā)雙向可控硅”芯片GK的輸入端，可適時(shí)通過(guò)“GK”觸發(fā)外接的雙向可控硅SKG導(dǎo)通與截止，控制電風(fēng)扇的加電與斷電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在整個(gè)定時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)，對(duì)電風(fēng)扇連續(xù)加電（連續(xù)風(fēng)）或周期性的斷續(xù)加電（陣風(fēng)）的控制功能。電源變壓器B、橋式整流器QZ、7805三端穩(wěn)壓器WY及C4C7組成了電源電路，可為整個(gè)電路提供穩(wěn)定的+5V直流工作電源。電路中所需元件的規(guī)格參數(shù)均如圖1中所標(biāo)注。3、程序介紹 本程序使用匯編語(yǔ)言編寫。主程序和定時(shí)中斷子程序的流程圖分別如圖2a、圖2b所示。程序運(yùn)行后，在初始化程序中，首先對(duì)片內(nèi)RAM空間進(jìn)行分配和定義，其中，42H

7、、43H、44H分別用于存放個(gè)位、十位、百位數(shù)碼管中擬顯示的數(shù)據(jù)；4AH、4BH、4CH為三個(gè)記憶單元，分別用于存放設(shè)置好的三位數(shù)的定時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)電路工作時(shí)，根據(jù)需要，適時(shí)被分別讀入42H、43H和44H中。在定時(shí)計(jì)數(shù)中斷子程序中，要完成秒信號(hào)的產(chǎn)生、60秒計(jì)數(shù)、定時(shí)時(shí)間到否達(dá)及是否選擇使用“陣風(fēng)”方式的查詢等功能。其中，秒信號(hào)的產(chǎn)生是利用對(duì)單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T1產(chǎn)生的中斷信號(hào)進(jìn)行多次累加后形成的，該信號(hào)將由P1.0輸出，用以完成秒閃爍功能。同時(shí)，該信號(hào)還經(jīng)過(guò)60次計(jì)數(shù)后產(chǎn)生分信號(hào)，最后，再以分鐘為時(shí)間間隔，從設(shè)置好的定時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)內(nèi)逐一遞減并隨時(shí)顯示剩余的定時(shí)時(shí)間參數(shù)，形成倒計(jì)數(shù)的顯示方式。在某一

8、種（陣風(fēng)或連續(xù)風(fēng)）工作狀態(tài)下，當(dāng)42H、43H和44H同時(shí)都減為0時(shí)，則該狀態(tài)下的定時(shí)過(guò)程也就完成了，系統(tǒng)將自動(dòng)在P3.7口輸出高電平，使“GK”和“SKG”同時(shí)截止，控制電風(fēng)扇停止工作。與此同時(shí)，三位數(shù)碼管將同時(shí)顯示一個(gè)負(fù)號(hào)（-），且用于秒顯示的各數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)也將熄滅，用其表示電路的定時(shí)過(guò)程已經(jīng)結(jié)束。在按鍵處理子程序中，要完成對(duì)兩種按鍵信號(hào)的輸入識(shí)別、鍵接點(diǎn)的軟件延時(shí)除顫、三位（個(gè)位百位）定時(shí)數(shù)據(jù)的分別減一等設(shè)置功能。在顯示子程序中，采用了典型的查表方式，分別完成個(gè)位百位數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，其指令表如附表所示。電路“陣風(fēng)”功能的實(shí)現(xiàn)是首先由軟件通過(guò)對(duì)P3.2口狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶選擇使

9、用了“陣風(fēng)”功能時(shí)，即由軟件控制以60秒為間隔，使P3.7輸出口周期性地輸出高、低電位，因而使“GK”和“SKG”也周期性地導(dǎo)通與截止，電風(fēng)扇自然就是斷續(xù)地加電工作，從而實(shí)現(xiàn)“陣風(fēng)”的效果，直至整個(gè)定時(shí)過(guò)程結(jié)束。4、自行設(shè)置時(shí)間參數(shù)的方法 本電路設(shè)置定時(shí)時(shí)間參數(shù)時(shí)，采用循環(huán)方式進(jìn)行。在設(shè)置時(shí)，先按一下S1設(shè)置鍵，電路將立即進(jìn)入“定時(shí)時(shí)間”的個(gè)位數(shù)設(shè)置狀態(tài)（此時(shí)，僅個(gè)位上的數(shù)碼管顯示，其余各位數(shù)碼管會(huì)被自動(dòng)消隱，秒閃動(dòng)停止），按動(dòng)S2，可使個(gè)位的數(shù)碼管做倒計(jì)數(shù)顯示，選擇到所需的數(shù)字即可。然后，再次（第2次）按動(dòng)S1，電路將進(jìn)入“定時(shí)時(shí)間”的十位數(shù)設(shè)置狀態(tài)（此時(shí)，僅十位上的數(shù)碼管顯示，其余各位數(shù)碼

10、管會(huì)被自動(dòng)消隱，秒閃動(dòng)停止），按動(dòng)S2，可使十位的數(shù)碼管做倒計(jì)數(shù)顯示，選擇到所需的數(shù)字即可。依此方法，可繼續(xù)完成百位數(shù)字的設(shè)置。當(dāng)百位數(shù)字的設(shè)置也完成后，再次（第4次）按動(dòng)S1鍵時(shí)，電路將自動(dòng)退出設(shè)置狀態(tài)，而定時(shí)工作狀態(tài)也同時(shí)被啟動(dòng)，數(shù)碼管將自動(dòng)顯示出新設(shè)置好的三位數(shù)的“定時(shí)時(shí)間”參數(shù)，秒顯示也開(kāi)始閃亮，整個(gè)電路開(kāi)始按照新設(shè)置的時(shí)間參數(shù)運(yùn)行。 在進(jìn)行上述設(shè)置時(shí)，只要電路一進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，各數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)將立即停止閃動(dòng)，電路也立即退出定時(shí)狀態(tài)，使“GK”和“SKG”同時(shí)截止，電風(fēng)扇停止工作。在進(jìn)行各位數(shù)字設(shè)置時(shí)，當(dāng)調(diào)整到數(shù)碼管顯示為0后，若再按動(dòng)S2（-1鍵）時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管將自動(dòng)回到顯示9，因此，各位數(shù)字的設(shè)置均可以循環(huán)調(diào)整和顯示。當(dāng)電路正處于定時(shí)的過(guò)程中（定時(shí)時(shí)間未到）時(shí)，