现代家庭电气插座定时、遥控电路

摘要随着经济的发展和科技的不断进步，人们越来越追求高度安全性、舒适性的生活环境。为了满足人们的这些需求，本文提出了电气插座定时遥控电路。由于家用电器的大量使用，在给人民生活提供便利的同时，也引发了大量火灾，因此，家中无人时应及时切断电器电源，消除住宅电气火灾隐患。对于家电安全控制的本质问题是在住户外出时，能从根源上控制家用电器电源的通断。家用电器的电源开关方式多种多样，而且大多数家用电器都不具备远程控制接口，但是所有的电器设备都是连接在电源插座上，如果能够远程控制电源插座的通断，就可以达到控制家用电器电源通断的目的，及时消除火灾隐患。此外，还可在回家的途中，提前打开家中的热水器烧好热水，电饭锅打开等一系列开关电器操作，而以上所有这些电器操作只需用户发一条控制命令到发射电路，经无线接收电路解码后发送给插座执行装置，即可实现用户远程控制家用电器的目的。关键词远程控制；电器；插座；

AbstractWiththedevelopmentoftheeconomyandunceasingadvancement,peoplemoreandmoregoinforthehighsecuritycomfortableenvironment.Forthesakeofpeople’sthesedemands,firstly,thisarticleputsforwardaModernHouseholdElectricalSocketTimer,RemoteControlCircuitSystem.Becauseofthemassuseofhomeholdelectronicappliances,itprovidesalotofconvenienceforpeople,while,itcausesmuchfire,therefore,whenthereisnopersonathome,weshouldshutoffthepowersupply,eliminatetheelectronicappliancefirehiddentroubles.Theessentialproblemofsafecontrolhomeholdelectronicappliancesisthat,whentheresidentsgoout,homeholdelectronicappliancesareshutoffrootandbranch.Therearemanykindsofpowerswitchesonthehomeholdelectronicappliancesandmostofthemdon’thaveremotecontrolinterfaces,butallofthemareconnectedtotheelectricaloutlets,iftheoutletsarecontrolledonandoffinthedistance,wecancontrolthepowersuppliesofthehomeholdelectronicappliances,inordertoeliminatetheelectronicappliancefirehiddentroubles.Besidesthat,onthewayhome,wecanturnonthewaterheatertoheatthewateraheadoftime,turnontheelectriccookerandsoon.Alltheseoperationsdependontheusers’sendingcontrolshortmessagestothetransmitter,Decodedbythewirelessreceivercircuitimplementationofthedevicesenttothesocket,inordertoactualizeremotecontrollingthehomeholdelectronicappliances.KeywordsRemotecontrol；Electrical；Outlet；

1引言随着家用电器的大量使用,在给人民生活提供便利的同时,也引发了大量火灾。据公安和消防部门有关资料显示，全国平均每天大约发生火灾385起，其中电器火灾就占30%以上。其主要原因有：超负荷、短路、过热、电火花、线路老化等。因此，家中无人时应及时切断电器电源，消除住宅电气火灾隐患。对于家电安全控制的本质问题是在住户外出时，能从根源上控制家用电器电源的通断。所有的电器设备都是连接在电源插座上，如果能够远程控制电源插座的通断，就可以达到控制家用电器电源通断的目的，及时消除火灾隐患。在回家途中，提前让家中的热水器烧好热水，电饭锅打开……。21世纪是信息化的世纪，无线遥控和微控制器技术推动了人类文明的巨大进步，给人们的生活带了巨大的方便。随着现代家庭中家用电器设备的增多和控制技术的发展，利用现有的设备和线路对家用电器进行远程控制，已成为未来家居设备控制的发展趋势，智能的家居控制系统使得人们可以在任何时候、任何地点对家中的各种电器（空调、电热水器、电饭煲、灯光、录像机等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好开水……。而这一切的实现所需要的仅仅是轻轻的按一下键盘。目前在市场上出售的比较多的智能插座主要是电子定时插座。这种插座在日常生活中也已经得到了比较广泛的应用。但是受到控制距离的限制，人们只能通过近距离键盘编程后实现定时功能，这种通过人身操作近距离实现的电子插座定时器还是有一定的局限性的，无法实现随时随地的对家用电器进行控制。这种电子定时插座没有在真正意义上实现智能控制，对于需要远程操作的场所是很不方便的。而目前远程控制的方法，主要是通过无线遥控来实现的。基于以上考虑，本课题的主要内容之一就是借助无线遥控功能，实现插座的远程控制。随着社会经济的快速发展，人们生活水平的提高，无线遥控系统便闯进了大众的视野，并越来越受到大众的重视。它的产生使人们得到极大的便利，使人们在一定的距离内可以对各种电器和机械设备进行控制，给工业的发展带来了方便。在以前的工业生产中,凡事都要人们亲自动手，这无疑是给繁重的工作者带来沉重的负担。这严重滞后了工业生产的前进和降低工业生产的效率。随着科技的不断进步,迫切需要技术的革新。随着社会的迫切需求，遥控控制系统也应运而生,这给工业带来了新的革命。它极大的方便了工业的控制生产。给人们的社会探索和工业发展带来了福音,系统的运作大大的提高了生产效率,为经济的快速发展做出了巨大贡献。因此,作为国家未来建设者。我们学好遥控知识,是自身的必备,也是国家和时代的需求。虽然无线遥控技术的发展只有几十年的时间，到20世纪末才出现无线遥控的雏形，但它以飞速的方式发展。遥控装置的中心部件以从早期的分立器件，集成电路，逐渐发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高，在无线遥控领域，目前常见的遥控方式主要有超声波遥控、红外遥控、无线遥控等。由于无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过障碍物，并有很强的传播性，可以传播到很远的距离。因此，它的控制可以在很大区域和空间得以实现，已成为主要的遥控方式。无线遥控即是在控制端把指令以某种编码的形式形成易于传输的信号，经过无线传输，在受控端经过解码等形式进行相应的处理，再进行相应的控制。无线控制的方式多种多样，可以根据不同的需要进行相应的处理，采取简单易行的控制方式可使电路简单，方便易行。各种遥控方式的不同，主要在于编码处理方式和信息的传输方式。所传信息的形式和信息量的大小主要取决于采用何种传输方式。为此，在前人的基础上设计出集成芯片无线遥控多通道开关系统的设计方案。

2电气插座定时遥控电路总体方案的设计2.1电气插座定时遥控电路设计本课题电气插座遥控定时系统功能描述：用户通过微控制器，将控制命令编码输出到调制、功放电路，信号经过调制和功率放大后送至发射电路。发射后的信号经天线接收后将信号进行放大、解调还原信号之后送入解码电路解码，电气插座上的驱动电路经解码信号的控制命令之后，控制插座上的继电器的通和短，进而控制用电器的通断。微微控器显示电路键盘电路时钟芯片发射接收电路编码电路图1遥控定时插座总体设计方案图单片机编码发射电路单片机编码发射电路接收电路驱动电路插座1插座2插座3插座4插座5插座6插座7插座8电器2电器3电器4电器5电器6电器7电器8电器1本系统设计成对8路受控对象进行控制，采用多路遥控发射、接收系统将控制信号调制到高频上，通过空间传输，实现对远程设备的状态进行控制。发送端通过单片机89S52对键盘输入的控制信号进行识别，再对信号进行编码，并显示状态，单片机输出控制信号通过调制、功放送到发射电路发射；接收端通过接收电路对信号进行解调、解码，还原为控制信号对设备进行控制。利用无线遥控装置结合单片机微控器强大的功能实现对家庭电气设备进行远程控制，这种方法实现的成本也不高，操作也比较简便，而且随着无线遥控技术的发展，信号传输的可靠性也在不断的提高，有利于远程控制系统的推广和使用。1、电气插座定时电路结构方案的选择89S521602液晶键盘电路ds1302时钟芯片P189S521602液晶键盘电路ds1302时钟芯片P1P0P2P3图3插座定时结构方案电气插座开关定时电路采用89S52为主控制芯片，键盘电路为输入电路，1602液晶为显示电路，ds1302为时钟电路。当单片机初始化后，89S52扫描键盘电路，当有按键按下时，通过液晶显示界面的提示，键入你想控制哪个对象，同时通过提示输入插座定时的打开和关断时间，同时液晶显示开关打开和关断的时间，此时单片机循环采集ds1302芯片的时间数据，利用软件编程的方法，将设定的打开和关断的时间数据与ds1302的采集数据进行对比，当设定的打开时间与采集的ds1302的时间数据相同时，通过单片机89S52发送一个高电平通过相应的管脚发送数据给编码电路。同时，当设定的关断时间与ds1302采集数据相同时，单片机89S52发送一个高电平通过同样的管脚给编码电路。2、无线遥控发射电路的设计单片机单片机编码调制功放图4无线遥控发射电路框图图中无线发射电路包括编码电路、调制电路、功放电路和发射电路组成，编码电路采用16选1双向电子开关CD4067和多路编码器MC145026搭成，调制、功放电路采用分立元件组成。3、无线遥控接收电路的设计调制放大调制放大解调解码执行电路图5无线遥控接收方案框图无线遥控接收电路包括放大、解调电路和解码电路，最后将解码信号送至执行电路。其中放大解调、电路采用采用超再生接收电路，解码电路采用与MC145026对应的解码芯片MC145027与CD4514搭成，插座执行电路为继电器控制的插座开关。2.2无线遥控方式的选取要实现对家庭电气插座遥控功能的实现可以通过无线遥控来实现。而无线遥控按照遥控信号的载体，可分为声、光、无线电波。其中声、光包括声音、超声波、可见光、红外光四种情况，其中又以红外遥控最具代表性，这样遥控电路就可划分为红外线和无线电两大类。2.2.11.红外遥控红外遥控（IRRemoteControl）是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的遥控设备。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。接收部分的主要元件为红外接收二极管，一般有圆形和方形两种。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路，最近几年大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VOUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。因此，现在红外遥控在家用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。2.无线电遥控无线电遥控（RFRemoteControl）是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制，防盗报警器，工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为465kHz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz，而欧美等国家规定为433mHz，所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。无线电遥控常用的编码方式有两种类型，即固定码与滚动码两种，滚动码是固定码的升级换代产品，目前凡有保密性要求的场合，都使用滚动编码方式。滚动码编码方式有如下优点：1、保密型强，每次发射后自动更换编码，别人不能用“侦码器”获得地址码；2、编码容量大，地址码数量大于10万组，使用中“重码”的概率极小；3、对码容易，滚动码具有学习存储功能，不需动用烙铁，可以在用户现场对码，而且一个接收器可以学入多达14个不同的发射器，在使用上具有高度的灵活性；4、误码小，由于编码上的优势，使得接收器在没有收到本机码时的误动作几乎为0。固定码的编码容量仅为6561个，重码概率极大，其编码值可以通过焊点连接方式被看出，或是在使用现场用“侦码器”来获取，所以不具有保密性，主要应用于保密性要求较低的场合，因为其价格较低所以也得到了大量的应用。2.2.2红外遥控和无线遥控是对不同的载波来说的，红外遥控是用红外线来传送控制信号的，它的特点是有方向性、不能有阻挡、距离一般不超过7米、不受电磁干扰，电视机遥控器就是红外遥控器；无线电遥控综上比较后可知，在本次设计中选用无线电控制方式更符合.2.3无线电遥控的工作原理图6是无线电遥控设备的方框图，由发射机、接收机及执行机构三部分组成。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操纵器（操纵开关或点位器等）控制，操纵者通过操纵器，使编码电路产生所需要的控制指令。这些控制指令时具有某些特性的、相互间易于区分的电信号，例如：用频率为270Hz的正弦信号作为控制左舵的指令，用频率为350Hz的正弦信号作为控制右舵的指令，即不同频率的正弦信号代表不同的控制指令。除了可利用频率特征外，还可用正弦信号的幅度及相位特征、脉冲信号的幅度、宽度及相位特征以及码组特佂等表示各种指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上去，还要将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（载波）上，才能由发射天线发送出去。就如同用火车、飞机等运载工具运送货物一样，指令信号相当于货物，载波相当于运载工具。我们把指令信号载到载波上去的过程叫调制，调制作用由发射电路的调制器完成。发射电路的主要作用是产生载波，并由调制器将指令信号调制在载波上，经天线将已调载波发送出去。图6无线电遥控设备方框图接收机由接收电路及译码电路组成。接收电路又包括高频部分及解调器部分。由接收天线送来的微弱信号经接收机高频部分的选择和放大后，送到解调器。就像火车、飞机等运载工具到站后，把货物卸下来的情况一样，解调器的作用是从载波上“卸”下指令信号。由于“卸”下来的各种指令信号是混杂在一起的、还要送到译码电路译码。译码电路的工作就像把卸下来的货物鉴别分类，再分别送到使用场地一样，它对各种指令信号进行鉴别，送到相应的执行放大电路。执行放大电路把指令信号放大到具有一定的功率，用以驱动执行机构。执行机构将电能转变为机械动作，例如电机的转动、电磁铁的吸动、带动被控的调节机构（例如舵面），从而实现对被控目标的控制。2红外线遥控的工作原理2.1红外线红外线又称红外光波,在电磁波谱中,光波的波长范围为0.01μs～1000μm。根据波长的不同分为可见光和不可见光,波长为0.38μm～0.76μm的光波为可见光,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。波长为0.01μm～0.38μm的波长小于1.5μm的近红外光,在透明大气中的传输特性要比可见光好得多,而且由于它靠近可见光的红光边缘,其直线传播、反射、折射和被物质吸收等物理特性与可见光非常相似。因此,它可以使用与可见光类似的聚焦透镜等光学装置。由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控制对象的能力,所以,在设计家用电器的红外线遥控器时,不必要像无线电遥控那样,每一套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则,就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器),所有同类产品的红外线遥控器,可以有相同的遥控频率或编码,而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于大批量生产以及在家用电器上普及红外线遥控提供了极大的方便。红外线为不可见光线,具有很强的隐蔽性和保密性,因此,在防盗、警戒等安全保卫装置中也得到了广泛地应用。光波为紫外光(线),波长为0.76μm～1000μm的光波为红外光(线)。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极远红外4类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的,波长为0.76μm～1.5μm。用近红外光作为遥控光源,是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8μm～0.94μm,在近红外光波段内,二者的光谱正好重合,能够很好地匹配,可获得较高的传输效率及较高的可靠性。2.2红外遥控的基本原理红外遥控的基本原理框图与图1遥控系统原理图一致,只是发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波,如图2(a)所示。红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成。它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号,再送再置放大器。如图2(b)所示。3.单元电路的设计与选取3.1主控芯片AT89S52AT89S52是由美国Atmel公司生产的至今为止世界上最新型的高性能8位单片机。该芯片采用FLASH存储技术，内部具有2KB字节快闪存存储器，采用DIP封装，是目前在中小系统中应用最为普及的单片机。3.1.1AAT89S52具有以下几个特点：AT89S52与AT89S52系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容;片内有4KB字节在线可重复编程快擦写程序存储器；全静态工作，工作范围：0Hz~24MHz:三级程序存储器加密：128*8位内部RAM;32位双向输入输出线；两个十六位定时器/计数器；五个中断源，两级中断优先级；一个全双工的异步串行口；间歇和掉电两种工作方式。3.1.2AAT89S52是一种低损耗、高性能、CMOS8位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。他与MCA-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替AT89S52系列单片机，而且能使系统具有许多AT89S52系列产品没有的功能。AT89S52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。只要程序长度小于4k，四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程，而且擦写时间仅需10ms，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一，与8751/87C51的12V电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽（2.7V～6V），全静态工作，工作频率宽在0Hz～24MHz之间，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz跟具灵活性，系统能快能慢。AT89S52芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬件加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口，统称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。3.1.3AAT89S52单片机为40引脚芯片如图7所示图7AT89S52引脚分布图口线：P1、P3共2个八位口。P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向口，其中P1.0和P1.1除作为普通I/O用外，还可作为电压比较器输入端。P3口是双功能口，该口的每一位均可独立地定义为第一I/O功能或第二I/O功能。作为第一功能使用时操作同P1口。表1AT89S52引脚功能VCC工作电源+5VGND电源地VPP访问外部程序存储器允许信号RST复位信号输入端XTAL1片内振荡器输入端。在采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该端必须接地，对于CHMOS单片机，此引脚用为驱动器XTAL2片内振荡器输出端。在片内它是一个振荡电路反向放大电路输出端，振荡电路的频率是晶体振荡频率，若需采用外部时钟电路，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲，对于CHMOS单片机，次引脚应悬空RXD串行输入口TXD串行口输出ALE访问片外存储器时，它作为锁存扩展地址低字节的控制信号的输入控制口线：PSEN（片外选取控制）、ALE（地址锁存控制）、EA（片外存储器选择）、RESET（复位控制）；电源及时钟：VCC、VSS、XTAL1、XTAL2、操作方法。总结其主要的功能特性如下表所示：表2AT89S52的主要功能特性兼容MCS51指令系统2K可反复擦写（﹥1000次）FlashRom15个双向I/O口6个中断源两个16位可编程定时计数器2.7-6.0V的宽工作电压范围时钟频率0-24MHz128*8bit内部RAM两个外部中断源两个串行中断可直接驱动LED两级加密位低功耗睡眠功能内置一个模拟比较放大器可编程UARL通道软件设置睡眠和唤醒功能3.2单片机外围相关电路3.图8为单片机最小系统电路。单片机复位采用按键高电平复位，复位时单片机的初始化操作，只需给AT89S52的复位引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可使AT89S52复位。复位时，PC初始化位0000H，使AT89S52单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态，为了摆脱死锁状态，也需要按复位键使RST引脚为高电平使AT89S52重新启动；除PC之外，复位操作还对其它一些寄存器有影响，复位时堆栈指针SP=07H，而4个I/O端口P0～P3的引脚均为高电平，这在某些控制应用中，要考虑P0～P3引脚的高电平对接在这些引脚上的外部电路的影响。图8单片机最小系统电路AT89S52单片机最小控制系统电路主要包括：复位电路（图9）、时钟电路（图10）、直流电源（图11）。图9复位电路图10晶振电路AT89S52单片机各功能部件运行都是以时钟控制信号为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机的稳定性。常用的时钟电路设计有两种方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。次电路采用内部时钟方式。AT89S52单片机整个程序存储空间可以分为片外和片内两部分，CPU访问片内和片外程序存储器，可由EA引脚上所接的电平来确定。EA引脚接高电平时，程序将从片内程序存储器来时执行，即访问片内程序存储器；当PC值超过片内ROM的容量时，会自动转向片外程序存储器空间执行程序。此主控制器最小系统电路EA端接高电平，程序将从片内程序存储器开始执行。图11电源电路3.2图124×4矩阵键盘图12键盘为一个4×4矩阵键盘，行列式矩阵键盘只需N条行线和M条列线即可组成具有N×M个按键的键盘，具有使用很少I/O线实现按键扩展的优点，4×4矩阵键盘用一个P口即可。工作原理可描述为：首先判别键盘中有无按键按下，由单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入列线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的状态读入累加器A中。如果有按键按下总会有一根列线电平被拉至低电平，从而使列输入不全为1。判断键盘中哪一个按键被按下是通过将行线逐行置低电平后，检查列输入状态实现的。方法是：依次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称行扫描。如果全为1，则所按下的键不在此行；如果不全为一，则所按下的键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。本设计用P2口做为键盘的扫描口，高位为列，低位为行，由单片机循环扫描，通过软件编程完成对每个按键的定义，当有相应的按键按下时，单片机将按照软件编程的定义，完成对单片机相应的软件和硬件的操作，从而去实现相应的功能。3.2.3本次设计利用1602液晶显示器作为人机界面交流的窗口。通过液晶显示界面上的提示，对哪个端口进行控制，利用键盘对继电器的打开和关断时间进行设置，同时让其显示在1602液晶界面上，同时利用按键确认此次设置确认无误后，单片机便开始工作。在设置的开始时间到达时，单片机通过控制端口发出一个触发信号，控制相应的继电器得电吸合，同时当时间到达关断时间的，单片机通过其引脚又发出一个触发信号，同时T触发器翻转，继电器失电断开，完成对设备的控制。图131602液晶管脚图液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。根据显示内容可以分为字符型液晶，图形液晶。根据显示容量又可以分为单行16字，2行16字，两行20字等等。这里介绍常用的字16字X2行的字符型液晶模块的使用方法。这是一种通用模块。与数码管相比该模块有如下优点：1.位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了2.显示内容丰富，可显示所有数字和大、小写字母3.程序简单，如果用数码管动态显示，会占用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能。1602采用标准的16脚接口，其中：（模块背面有标注）第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度（建议接地，弄不好有的模块会不显示）第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。第15～16脚：空脚（有的用来接背光）1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了不同的点阵字符图形，这些字符有，阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，其中数字与字母同ASCII码兼容。其内部还有自定义字符（CGRAM），可用业存储自已定义的字符。0000001000110100010101100111101010111100110111101111××××0000CGRAM(1)0æP\pータミαp××××0001()！1AQaqロヰチムäq××××0010()”2BRbrrヱツメβθ××××0011()﹟3CScsナヮテモ℃∞××××0100()$4DTdtヘヵトヤµΩ××××0101()﹪5EUeuロヶタユB0××××0110()﹠6FVfvチヤニヨPΣ××××0111()﹤7GWgwヌユヌラgπ××××1000()(8HXhxィサネリ∫X××××1001())9IYiyゥシノル-1y××××1010()﹡∶JZjzェスハレj千××××1011()﹢·K[k1ォセヒロx万××××1100()フ<L￥l﹜ャソフワèΩ××××1101()ー=M]m¸ュタヘヲセ+××××1110()・＞N˜nョチホンñ××××1111()ノ?O-oッツマ゛ö表3CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系1602模块的设定，读写，与光标控制都是通过指令来完成，共有11条指令，如下表：指令RSRWD7D6D5D4D3D2D1D01清屏00000000012光标返回000000001*3输入模式00000001I/DS4显示控制0000001DCB5光标/字符移位000001S/CR/L**6功能00001DLNF**7置字符发生器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存储器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志和地址01BF计数器地址10写数据到指令7.8所设地址10要写的数据11从指令7.8所地11读出的数据表41602指令集指令1：清显示，光标复位到地址00H位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令3：光标和显示模式设置I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移，S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。R/L，高向左，低向右。指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。（有些模块是DL：高电平时为8位总线，低电平时为4位总线）指令7：字符发生器RAM地址设置，地址：字符地址*8+字符行数。(将一个字符分成5*8点阵，一次写入一行，8行就组成一个字符)指令8：置显示地址，第一行为：00H——0FH,第二行为：40H——4FH。指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令10：写数据。指令11：读数据。3.2DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。1.引脚功能及结构DS1302的引脚排列如图14所示,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。下图为DS1302的引脚功能图：图14DS1302的引脚图2.DS1302的控制字节DS1302的控制字如图15所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;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输出。图15DS1302的控制字节3.数据输入输出(I/O)在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。4.DS1302的寄存器DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见表。此外，DS1302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为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，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。表5ds1302寄存器寄存器名称命令字取值范围各位内容写操作读操作76543210秒寄存器80H81H00-59CH10SECSEC010MINMIN12\24010HRHR0010DATEDATE00010MMONTH00000DAY10YEARYEAR分寄存器82H83H00-59时寄存器84H85H01~12或者00~23日寄存器86H87H01-28、29、30、31月寄存器88H89H01-12周寄存器8AH8BH01-07年寄存器8CH8DH00-995.DS1302工作过程主要工作原理如图16所示：移位寄存器，控制逻辑，控制逻辑，晶振，时钟和RAM。在进行任何数据传输时，RST必须被制高电平，在每个SCLK上升沿时数据被输入，下降沿时数据被输出，一次只能读写一位，适度还是写需要通过串行输入控制指令来实现，通过8个脉冲便可读取一个字节从而实现串行输入与输出。最初通过8个时钟周期载入控制字节到移位寄存器。如果控制指令选择的是单字节模式，连续的8个时钟脉冲可以进行8为数据的写和8位数据的读操作。SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据。8个脉冲便可读写一个字节，在突发模式，通过连续的脉冲一次性读写完7个字节的时钟/日历寄存器，也可以一次性读写8~328位RAM数据。图16ds1302管脚电路3.3无线电发射电路无线发射电路包括编码电路和调制、功放电路（发射电路）。3.用16选一双向电子开关CD4067和多路编码器MC145026搭成，如图17所示图17编码电路其中集成编码器MC145026的引脚功能和外部电路如图18所示图18MC145026的引脚编码数据流从MC145026的第15管脚串行输出，顺序为A1~A5、D6~D9。RS,CTC,RTC:振荡器选择管脚。TE:传输使能管脚，低电平有效。Dout：译码器输出管脚。Vss：负电源供给管脚。Vdd：正电源供给管脚。A1-A9是地址或数据输入端，当做地址使用时有三个状态（高电平，开路，图19MC145026编码器功能框图低电平），当作数据使用时候有两种状态（高电平，低电平）。CTC,RTC的数值决定MC145026内部时钟振荡器的工作频率f（f=1/2.3RtcCtc）。TE是时钟振荡器的工作控制端，当TE为低电平时候，振荡器工作。Do的输出编码信号如图所示。两个连续的宽脉冲（占空比7:1）表示“1”，两个连续的窄脉冲（占空比1:7）表示“0”，一宽一窄两个脉冲表示“开路”。发送时，宪法17.5个时钟周期的低电平，接着依次发送A1-A2的状态编码，如果A1-A9的状态编码发送完毕后TE依然是低电平，经过24个时钟周期后再依次发送A1-A9的状态编码。其编码的发送工作不管TE在何时由低电平变为高电平，均必须等到当发送周期结束以后才能停止。本方案的核心元件是MC145026,它的A1～A5端是五位地址端，均可设为高电平、低电平、悬空三种工作状态；D1～D4是四位数据段，具有“1”、“0”两种状态，有16种不同的编码，也可作为地址端使用。TE端是编码发送控制端，当TE=“0”时，发送数据。RTC、CTC是外接阻容产生芯片内部时钟信号，即使多路编码器MC145026按照此时钟时序对输入端口D1、D2、D3、D4进行检测，并在发送控制端TE=“0”的情况下，将检测到的信息，由15脚（D0端）串行输出到调制、功放电路，以便在空中辐射电磁波，遥控被控对象。按图1中数值，此时时钟信号的频率约为f=1/（2л√R9﹒C1）≈15kHzCD4067是数字控制模拟开关，具有低导通阻抗，低截止漏电流和内部地址译码的特征。另外，在整个输入信号范围内，导通电阻保持相对稳定。CD4067是16通道开关，有四个二进制输入端A0～A3和控制端C，输入的任意一个组合可选择一路开关。C＝1时，关闭所有的通道。CD4067提供了24引线多层陶瓷双列直插（D）熔封陶瓷双列直插（J）塑料双列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4种封装形式。16选一双向电子开关CD4067的S1～S16是16只数据编码按钮开关，当按下一只按钮时，即向其对应的数据输入端送入高电平。例如当按下S4键时，CD4067的6脚由低电平变为高电平，经过其内部的编码，在其A、B、C、D端输出一个表征按键状态的BCD码0100，经过MC145026的检测、串行输出后，即可经调制、功放电路向外发射。本系统只用到CD4067的前八个双向电子开关（即S1～S8）.CD4067的功能见表6所示。表6CD4067D功能表ABCDINH通断ⅹⅹⅹⅹ1阻断0000001000010100021100030010041010050110061110073.调制功放电路采用分立元件搭成，如图20所示。图20发射电路调制信号由VT2的基极输入，经VT2的放大，输出由L1、C0、C1、VT1等构成的射频振荡器，由天线向空中发射。射频振荡发射管VT1选用LD-400,电感量按下式计算，其工作频率f可控制在6～10MHz间。f=1/（2л√L1﹒C1）3.4无线电接收电路无线电接收电路包括放大、调制电路和解码电路。3.采用超再生接收电路，如图21所示。图21接收电路他包括超再生接收、放大、整形等三个部分。L4接收发射机发射出的高频信号，由VT3、C7、C6、C9、VT4、等组成的电路进行放大，再送入D-4中进行放大整形（D-4是一放大整形电路），将高频载波信号内的调制信号完全复原后，即可送入解码电路进行解码。本电路的VT3采用高频管C1907或9018，VT4选用C1427或9013，β≥150。放大器选用D-4或LM741，L3为色码电感，电感量为7.4μH。L4的天线是用ø1.5mm铜线制成的10*20mm矩形方框。调节电容C7即可接收到发射电路发射的高频信号。3.图22解码电路解码电路采用与MC145026对应的解码芯片MC145027与CD4514搭成，如图22所示MC145027是一种解码器电路（可用ED5027代换），它把从放大、解调电路部分输出的解调过的信号输入其的D1端（即⑨脚），然后在其内部转换成相应的BCD码；若送来的信息有效，VT端（即11脚）输出高电平，可以直接驱动发光二极管LED放光，表示接收解码成功。以VT端连结4-16译码器CD4514的STB端（①脚），在VT=“1”时，可以直接将解码过的信号（D6D7D8D9）送入CD4514进行译码转换。A1A2…ACD4514引脚功能及外部电路图如图23所示。图23CD4514引脚图CD4514的功能如表所示表7CD4514功能表D1D2D3D4STBINH输出ⅹⅹⅹⅹ0ⅹ全0ⅹⅹⅹⅹⅹ0全0000010S0(11脚)为高，其余为低100010S1(9脚)为高，其余为低010010S2（10脚）为高，其余为低110010S3（8脚）为高，其余为低001010S4(7脚)为高，其余为低101010S5(6脚)为高，其余为低011010S6(5脚)为高，其余为低111010S7（4脚）为高，其余为低000110S8(18脚)为高，其余为低CD4514为4-16线译码器，在本系统中我们只使用它的S1～S8八个输出端。INH为其输出缓冲端，STB为允许译码锁存端。当INH=“1”时，保持先前的译码结果不变；当INH=“0”，STB=“MC145027是与MC145026配套使用的解码器（MC145027/MC145028）的一种，具有4位数据输出和5位地址编码，根据其地址的不同组合可以产生WER种不同的地址编码。根据其地址的不同组合可以产生35=243中不同的地址编码。MC145027的引脚功能和外部电路如图24所示，其功能框图如图25所示图24MC145027的引脚功能A1-A5：地址输入管脚。D6-D9：数据输出管脚。Din：数据输入管脚。VT：有效传输输出管脚。Vss:负电源供给管脚。Vdd：正电源供给管脚。图25MC145027译码器功能框图MC145027通过RC积分电路来完成宽窄脉冲的识别，图中，定时元件R1、C1决定对宽窄脉冲的识别。R2、C2是整个发送周期的辨别定时元件，用以确定各个有效单字。当编码信号从数据输入端（9脚）输入时，6脚将出现与9脚相同的信号，该信号经R1、C1积分电路积分后由7脚送至数据提取电路，数据提取电路在输入信号的每一个上升沿通过检测7脚的状态才判断输入的是宽脉冲还是窄脉冲。图266脚和7脚波形图26中给出了6脚和7脚信号的波形，鉴定数据输入端输入的是“开路”编码（即一个宽脉冲和一个窄脉冲），宽脉冲开始于t0时刻，结束于t1时刻，窄脉冲开始于t2时刻，结束于t3时刻，整个编码于t4时刻结束。在此时刻，数据提取电路检测到的7脚电平为高电平，说明上一个脉冲为宽脉冲：此后窄脉冲通过R1给C1充电，在窄脉冲结束时t3时刻，7脚的电压为0.74Vcc，在此后的一段时间里C1通过R1放电，在编码结束的t4时刻，7脚的电压为0.1Vcc。此时数据提取电路检测到7脚的电平为低电平，说明上ige脉冲为窄脉冲。由此可见MC145027并不是对接受到的信号直接进行解码，而是将输入信号积分后进行解码，由于积分电路能滤除瞬间的尖脉冲干扰，因此MC145027接受的编码信号即使受到某种程序的干扰，依然能够进行正确的解码，这一点对于环境复杂的工业现场特别重要。3.5执行电路执行电路分别由四片双D触发器CD4013组成（如图27所示），他们均接成双稳形式(即接成T’触发器形成)，其输入与输出间波形关系如图28所示。图27执行电路CClkQt tTt图28输入与输出波形图从图28可以看出，每当CLK端输入一个上升沿，输出端Q的状态就翻转一次。由于它们的输入端与CD4514的前八个输出端分别连在一起，所以它们能将CD4514输出端的高电平脉冲信号（每次只能有一路输出为高电平脉冲信号）转换成ON或OFF状态，从而得以控制八路LED管的亮或灭。为确保开机时各输出端均处于复位状态（即0状态），CD4013的复位端R进接到C5、R7的支路上（R=‘1’时，CD4013复位），由CD4013直接驱动LED管。R8…R15是8只330Ω的小电阻，在电路中起限流作用。该电路设计为每按动按钮一次，与之相对应得LED管变亮；在按一次该按钮，LED将熄灭。其中CD4013简介如下：CD4013是CMOS双D触发器,内部集成了两个性能相同,引脚独立(电源共用)的D触发器,采用14引脚双列直插塑料封装,是目前设计开发电子电路的一种常用器件,它的使用相当灵活方便且易掌握,受到许多电子爱好者的喜爱。CD4013的管脚排列如图29所示,内部有两个完全相同的D触发器FF1和FF2。图中,D为数据输入端,CP为时钟脉冲输入端,Q和为Q一对互补的输出端,S为置位端,R为复位端,VDD和VCC分别为电源正负端。FF1FF1FF2Q1Q’1CP1R1D1S1Q2Q’2CP2R2D2S2CD4013图29CD4013管脚图CD4013的功能如表8所示,由表可见,当R=S=0时,在CP上升沿作用下,Q端状态与D端相同,即Qn+1=D,也就是将D端数据置入触发器。当R=0、S=1时,Q=1;当R=1、S=0时,Q=0,称为直接置1和置0,无需CP和D的配合。一般情况下不允许同时在R、S两端加上高电平,因为此时触发器的两个输出端为高电平,是不正常的工作状态。表8CD4013的功能表CD4013有四种基本方式,即数据锁存器,单稳态工作方式,无稳态工作方式和双稳态工作方式。(1)数据锁存方式DDCPSRQQ’CPDQ1234图30数据锁存方式图30为D触发器数据锁存工作方式,也是它的基本功能。由图可见,在CP作用后(即上升沿),D端数被锁存到Q端。若将多个D触发器组合可构成多位数据锁存器或寄存器。(2)单稳态工作方式DDQCPRWCPVcQ图31单稳态工作方式图31为D触发器单稳态工作方式。在CP作用下,Q端由0跳到1,并通过R向电容C充电,当电容C上电压Vc上升门限电压VT(≈1/2VDD)时,触发器被强迫复位,Q端由1自动跳到0,同时,Vc通过二极管VD迅速放电,为下一周期的工作做好准备。在单稳态工作方式中,Q端的0态为稳态,而1态称为暂稳态,tw为暂稳态宽度,由RC决定:tw=0.693RC。D触发器构成定时器消抖动电路都工作于单稳态方式。(3)图32为D触发器无稳态工作方式,也称为多谐振荡工作方式。其工作过程如下:假设D触发器的初态Q=1、Q=0,此时Q端通过R1向C1充电,当Vc1充至1/2Vcc时,D触发器复位,Q端由1变为0,而由Q由0变1,此时Q端通过R2向C2充电,当Vc2充至1/2Vcc时,D触发器被置位,Q=1Q=0,完成一个工作周期。之后将不断重复上述工作过程,形成多谐振荡。振荡周期T=0.693(R1C1+R2C2)=tw1+tw2,振荡频率f=1.433/(R1C1+R2C2),改变R1C1与R2C2即可调节振荡周期或频率,并可得到所需要的脉冲占空比。当R1=R2,C1=C2时,得到的是方波输出脉冲。QQ’QSRR2C1C2R1D2Vc1QVc2Q’ 图32无稳态工作方式(4)双稳态工作方式图33为D触发器的双稳态工作方式。图中,D与Q相联,使得Qn+1=Qn。即每有一个CP作用,Q端状态与原来相反,也称为计数状态。DDCPQQ’QCP图33双稳态工作方式4.直流稳压电源的设计直流稳压电源主要功能是为整个系统提供电压。在设计中分出了2个支路，一个输出的电压为9V，另外一个输出的电压为5V。直流稳压电源的主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。框图如图34所示。图34直流稳压电源的方框图4.1整流电路整流电路主要实现将交流电变换成直流电。实现这一目标主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。我采用的是单相桥式整流电路。本设计整流电路如图35所示。图35单桥式整流电路图在图中，输入电压V1通过电源变压器变成V2。它的作用是将交流电电压V1变成整流电路要求的交流电压V2。其中的电阻是要求支流供电的负载电阻。四个整流二极管D1到D4接成电桥的形式。通过负载R的电流I以及电压V3的波形如图所示。他们都是单方向的全波脉动波形。4.2滤波电路在整流电路输出波形中由于含有较多的纹波成分，与所要求的波形不太符合。所以在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。而滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC滤波等。本电路采用的是电容滤波电路。如图37所示图36单相桥式整流电路波形图图37电容滤波电路图4.3稳压电路采用三端稳压芯片7805稳压芯片对整流滤波后的电压进行稳压，输出稳定的+5V电压，给各部分系统提供稳定的输出电压。4.4电源总体电路图图38电源总体电路图220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C3的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过LM7805的稳压和C4的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。5软件设计5.1主程序设计由于选用了89S52作为微处理器,在软件设计时采用了C51语言进行程序的设计,C51是高级语言,语言简洁,使用方便,而且有很多标准的函数库。在系统运行过程中要通过键盘扫描程序设置控制对象和设置插座打开和关断时间，同时利用液晶显示控制对象（8路中的一路）和插座打开和关断时间，之后利用单片机采集ds1302时钟芯片的时间数据，利用采集的时间数据与设置的插座打开时间进行比较，当设置的插座打开时间和采集的时间数据相同时，单片机通过相关的管脚编制一个控制信号发送给编码电路，与此同时，单片机继续采集ds1302时钟数据，利用采集的时间数据与设置的插座关断时间进行比较，当设置的关断时间与采集的时间数据相同时，单片机通过相同的管脚编制一个控制信号发送给编码电路。其主程序流程图见图39所示开始开始系统初始化调用ds1302时钟数据调用键盘扫描程序有没有按键按下NY调用液晶显示程序设置是否完毕NY调用数据比较程序时间数据是否一致N单片机编码Y图39主程序流程图5.2子程序设计系统子程序包括键盘扫描程序、液晶显示程序和ds1302时钟芯片数据采集程序。5.2.1键盘扫描键盘扫描程序如图40所示，其中包括键盘延时去抖，键值确定计算键值计算键值建立有效标志NY键盘扫描有键闭合延时去键抖动扫描键盘找到闭合键闭合键释放建立无效标志返回YYNN图40键盘扫描子程序框图5.2.2液晶显示的子程序的设计，可以根据1602的指令说明来设计。当系统调用显示程序时，先将1602清屏及光标复位，之后将控制对象和插座打开时间在第一行显示，显示完成后，再将关断时间在第二行显示。当打开和关断时间都显示完成后，就结束程序。其显示程序流程图见图41所示：开始开始显示字符到行尾或到字符串结束字符串显示完毕显示字符到超出行尾或到字符串结束结束NYYNN清屏及光标复位Y打开时间显示在第一行关断时间在第二行显示图41显示程序流程图需要注意的问题是:因为与单片机相比,液晶显示器的初始化速度要慢得多,因此,在开始运行主程序时必须初始化液晶显示器,并延时一定的时间再进行显示,否则很有可能在液晶显示器上看不到任何的东西。

结论由于目前的遥控装置大多对某一设备进行单独控制，而在本设计中的无线电遥控电路设计了多个控制按键，可以对8个设备进行控制，而且能对某一个设备进行精确的定时控制。基本符合要求。但是本电路也有不完善的地方，它只能在同一时刻对一路操作对象进行控制，即它不能对两个或两个以上的设备进行同时控制。在设计过程中，通过大量的查阅资料，认真研究教材，对单片机有了更为深刻的理解，在设计硬件电路时，通过仔细的分析硬件电路，查阅资料，培养了我的耐性和刻苦钻研的精神。经济分析报告电器材料选型单片机选择使用AT89S52,时钟芯片选择使用ds1302，键盘按键选用普通元件，晶振采用单片机晶振元件和专用ds1302晶振元件，显示屏选择使用1602液晶，电源芯片选择使用7805，电阻选择普通的陶瓷电阻，电容选择使用普通的瓷片电容，，二极管选择使用齐纳二极管。其余发射电路模块采用专用模块MC145026和电子开关CD4067组成，解码电路采用分立元件组成。接收电路采用分立元件组成的超再生接收电路，解码电路由解码芯片MC145027与CD4514搭成，执行电路部分包括CD4013,继电器，发光二极管，三极管系统所用主要元器件明细表表6-1系统所用主要元器件明细表序号型号数量总金额（元）备注1晶振220.02按键920.031602液晶130.04DS1302芯片1255AT89S52单片机16.06电解电容558778L05芯片12.08电阻2459普通电容7710放大器11611二极管90.912天线20.513MD40671416CD45141517CD401382318三极管121819继电器83220可调电容2221电感3222可变电阻10.523发光二极管93总计303.9参考文献1.李朝青.单片机原理及接口技术［Ｍ］.北京：北京航空航天出版社，20062.李国丰.单片机应用技术［J］.北京：清华大学出版社，2004.63.阎石.数字电子技术基础（第五版）［Ｍ］.北京：高等教育出版社，20044.华成英.童诗白.模拟电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，20064.廖常初.电子设计基础［Ｍ］.北京：机械工业出版社，2004.65.苗常青.单片机设计基础［J］.北京：电子工业出版社，2004.66.彭为黄科.单片机典型系统设计［Ｍ］.北京：电子工业出版社，1990基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPSHYPERLINK"