定时计数器实现时钟功能

h 2.2.5继电器模块的选择说明 4 3.硬件设计及实现 4 3.3开关部分 10 h 4.2.串口传输子程序 13 h4.5.按键扫描子程序 16 5.1、软件仿真调试 175.2、硬件电路调试 185.2.1LCD1602显示部分调试 18调试 19 方案选择和论证随着人们生活水平的提高，对家用电器开关的要求也越来越高，使用无线方式控制家电更加方便，而且安全性能高，因此，设计一种智能开关控制器，要求具有定时控制功能，实时显示时分秒，建议使用时钟芯片；具有无线控制功能，方便人们生活，真正实现智能家居。根据设计要求，初步设计方案主要分为遥控模块和开关模块两个部分，遥控模块具体分为主控芯片、时钟模块、显示模块、按键模块、无线模块这五个部分，开关模块又具体分为主控芯片、继电器模块、无线模块这三个部分，系统框图如图所示：块h继电器模块单片机无线模块TC方案一：采用单片机内部定时计数器实现时钟功能，通过计算可知，使定时器每25ms产生一次中断，当产生40次中断后秒单元将加一，以此类推，从而实现时、分、秒的走时，并加以显信息，耗电低，工作电压宽，有内部寄存器用于存放定时信息，可实现对开关的定时要求。它只能显示数字和简单字母，而设计中要求显示时、分、秒、年、月、日等多个信息，使用数码管方案二:采用LCD1602液晶屏显示。LCD1602是使用非常普遍的液晶显示屏，显示内容多，功能强大，主要用来显示数字，字母，专用字符和图形，具有显示质量高、功耗低、体积小等优点，h用红外无线通信模块，具有TTL电平的串口通信接口，采用目前较新的射频芯片，传输距离远，具有控制模式和传输模式两种工作方式，可以随时进行参数配置，采用串口通信方式，因此无需配置程序，使用简单，功能强大，故采用方案二来实现无线传输。本次设计的智能开关控制器主要由遥控部分和开关部分构成，遥控部分由STC89C52作为硬件进行显示，把定时时间写进DS1302寄存器，通过与实时时间进行对比，当闹钟时间与实时时间相等时，单片机控制无线模块发送信号给另一个无线模块，接收到信号后，控制开关部分的继电器吸求。本次设计的智能开关控制器硬件部分主要由主控芯片(STC89C51)、时钟部分DS1302、显示LCD。各部分相互协作，构成有机统STCCMCS单片机。最小系统是指能进行正常工作的最简单电路。单片机外围需要一个复位电路，复位电路的功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤消复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。下图为复位电路图：hVCCEA/VPPEA/VPP92VCCAP2.1345WRP3.667878电容通常取值3pF，以保证振荡器电路的稳定性及快速性。下图位时钟电路图：9234567 图3.2单片机时钟电路图路图：h遥控部分主要由单片机控制DS1302、LCD1602、和串口无线模块实现实时显示和定时控制，控制五个独立按键实现手动控制开关，各模块硬件电路设计如下：S工作电压宽达2.5-5.5V。采用双电源供电(主电源和备用电源)，可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力，DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，基于这一点，DS1302可以实现定时功能，通过记录的定时时间与实时时间比对，实现定时时间到后，发出信号，下图为DS1302内备份电源输入地控制移位寄存器/复位数据输入/输出主电源输入12345678VCC1XXGNDSTLKVCC2DS操作方式。每次仅h或读出的操作，称其为多字节操作方式。当以多字节方式写时钟寄存器时，必须按数据传送的次序hSCLK，也无论送方式是单字节传字(具有地址和控制信息的8位数据)装入移位寄存器之后，另外的时钟在读操作时输出数据，在写操作时输入数据，所有的数据在时钟的下降沿变化。所有写入或读出操作都是先向芯片发送一个字节，需要多达256个时钟。控制字节最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把示操作单元的地址；最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始传输。下表为DS1302的控制字：AMA4A0WRA2A3A1其读写地址如下表所示BitBit7Bit7范围0--23Bit7Bit7时AM/PM00Bit7Bit7秒分0Bit7Bit7周000hWPWP0HH――000000令控制字为C0H~FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，DS机的接口电路X1923456753I/OI/O68788782TXD)P3.1hDCWAK/RE1234567891LCD的接口设计CB912345678S1234567EA/V01AL20304050607272625242322213736SENALE/PROGRD3032N0N1403511AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A15A14A13A12A11A10A9A8RDWRRREDDDDDDDD45678901234SVVV23456789AL10002WDACK8P路如图：hUSTCC5231ADP0.0ADP0.0ADP0.1ADP0.2ADP0.3ADP0.4ADP0.5ADP0.6ADP0.7 (TXD)P3.18XTAL29XTAL19RST24++1P1.02P1.13P1.24P1.35P1.46P1.57P1.68P1.7393837363534333228272625242322212930关部分主要由STC89C52单片机、继电器和无线串口模块组成，受主控部分控制，从而实现对开关的智能和手动控制。9(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7LAMP2P1.134567878TXDPASTTLMHz模块。它具h新的无线射频芯片，以及低功耗高性能单片机构成。可与单片机直接相连，采用串口通信方式。h123456AUXAS13-TTL模块有两种工作模式，即控制模式和透传模式。1)控制模式SET模块进入控制模式，在控制模式下，用户可以设置模块工作参数。这些参数9600、8、N、1；参数未得到改变。第六步：发送读取命令，模块会将用户设置的参数返回。根据433M频段的物理特性，其优点是距离远，穿透能力强，但当空中速率增大时，其通信可靠性和距离，穿透能力急剧下降，所以在修改参数的时候应该注意这一点。2)透传模式SET传输模式。当向串口输入数据时，模块会自动转为发射状自动转为接收状态。对方模块收到无线数据后，将带来数据延迟。具体延时取决于参数设置。h92823456723456AUX1730ALE/PROG11(TXD)P3主程序设计扫描子程序、延时子程序、定时开关子程序，主程序通过调用这几个子程序实现设计要求的功能，延时子程序穿插于各个子程序之间频繁调用，故流程图中不再画出，具体流程图如图所示：h开开始初始化串口中断子程序显示子程序键盘扫描子程序定时子程序.串口传输子程序串口子程又包括串口初始化，串口发送，串口中断三个子函数，当时钟时间到达定时时间时，调用串口发送子程序，当有数据传输过来的时候，系统调用串口中断函数，处理接收到的信voidUSART_Init(void){SCON=0x50;//串口控制寄存器，使串口工作在方式1，并且接受使能PCON=0x00;//该寄存器第一位为串口波特率倍速控制位，这里不倍速TL1=0xfd;TR1=1;//开启定时器1ES=1;//开启串口中断EA=1;//开启总中断REN=1;}voidSend_Dat(uintdat){SBUF=dat;while(TI==0);TI=0;}voidUSART_INTR()interrupt4{{RI=0;P1=SBUF;FS=SBUF;K=SBUF;FS=P1;}}h//串口中断h出数据4.2DS1302流程图程序主要实现对信息的显示，包括年、月、日、星期和时间等信息，具体流程如图：h序此次设计的智能开关控制器中共有5个按键，通过扫描各按键执行相应动作，具体流程如Y光标到秒处YNNYY确定，光标消失N光标到定时YNN通过不断比对实时时间与定时时间，使其在两者时、分相等，秒为0时向串口发送数据，通过无线模块控制开关状态。具体流程如下：h时分与定时时间相等且秒为0NY系统调试主要分为软件调试和硬件调试两部分，在程序设计和硬件搭建好之后就可以进行系统调试了，软件调试主要是用Keil软件对程序进行编译和调试，该软件提供了一个集成开发uVisionC和一个功能强大的仿真调试器。通过编译、运行，可以检查程序错误。但应用此方法，仍需要十分了解所使用元器件的工作方式和管脚连接方式。在软件调试过程中要仔细耐心，即便是多写或少些一两个字符，都无法编译成功。而有时往往在Keil中编译、运行无错，但烧录到单片机中运行起来就会出错，很可能是编程时管脚或时序编辑得不对。在编译之后，将程序导入proteus中，在事先画好的电路图中进行仿真。软件调间存在的时序的差异，因此，软件调试只是可以作为判断程序逻辑正确性的一个参考，具体时序上的问题，还得在硬件调试中进一步修改。了两个单片机进行双机通信，这样可以测试出串口的程序是否正确以及是否工作，下图为软件仿真电路图：hLCD1VVV12VVV1231516C1C1RP1RV110RP1123123456789LC2AL10*8的排阻LLC2AL10*8的排阻LC3963CCP0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD775C4X2AL2185C4X2AL218EC6RP2123456789确定12345678确定12345678FC7FP1.1STCCRCElcdcL