用AT89C2051單片機(jī)制作蒸飯柜定時(shí)開(kāi)關(guān)

出處：zhenglixin 發(fā)布于：2008-01-27 00:00:00 | 6591 次閱讀

用AT89C2051單片機(jī)制作蒸飯柜定時(shí)開(kāi)關(guān)
ZF04-A型蒸飯柜是一種專(zhuān)供集體食堂使用的大型炊事設(shè)備，其整體結(jié)構(gòu)采用不銹鋼設(shè)計(jì)．具有功率大、效率高、蒸飯速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但由于在該蒸飯柜上未設(shè)置定時(shí)斷電的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)．因此，在使用時(shí)必須采用人工計(jì)時(shí)。待時(shí)間到達(dá)(蒸飯結(jié)束)時(shí)再由人工切斷電源，這在使用中感到非常不便。為此。筆者采用AT89C2051單片計(jì)算機(jī)芯片設(shè)計(jì)制作了一個(gè)用于蒸飯柜的定時(shí)自控開(kāi)關(guān)電路，該電路既可按照系統(tǒng)默認(rèn)的時(shí)間參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行，也可由使用者隨時(shí)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)按鍵輸入新的時(shí)間參數(shù)。電路運(yùn)行后，即能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)完成蒸飯和斷電控制。具有電路簡(jiǎn)單、制作容易、使用靈活、設(shè)置方便等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在部隊(duì)、廠(chǎng)礦、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等集體食堂和各類(lèi)餐館、飯店的蒸飯柜中安裝使用?，F(xiàn)將該電路介紹如下，僅供感興趣的朋友參考。
1．電路的主要功能與特點(diǎn)
①電路簡(jiǎn)單，全部電路僅用一個(gè)單片機(jī)芯片配合少量外圍分立元件．即可完成：脈沖振蕩、分段延時(shí)、1～60計(jì)數(shù)、99一O倒計(jì)數(shù)、兩位數(shù)譯碼、定時(shí)參數(shù)設(shè)置的輸入與記憶、顯示及輸出控制等多種功能。由于本電路的時(shí)鐘脈沖是對(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)間的控制較高，一致性好?？捎行У乇苊馄胀≧C延時(shí)電路控制時(shí)間不準(zhǔn)確、不可靠，特別是一致性差的問(wèn)題出現(xiàn)。
    ②初始加電時(shí)。本電路的兩位數(shù)碼顯示器將自動(dòng)顯示出系統(tǒng)默認(rèn)的。蒸飯時(shí)間”(本例為：蒸飯40分鐘)。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)的定時(shí)控制方式自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行．此時(shí)。固態(tài)繼電器SSR導(dǎo)通。交流接觸器 JC得電吸合，蒸飯柜加電工作。
    ③電路允許隨時(shí)通過(guò)S1和S2按鍵開(kāi)關(guān)自行輸入、設(shè)置新的蒸飯定時(shí)時(shí)
間參數(shù)，其范圍可在1分鐘(最短時(shí)間)至99分鐘I最長(zhǎng)時(shí)間)之間任意設(shè)置(分辨率為1分鐘)，這為用戶(hù)根據(jù)蒸飯柜的使用季節(jié)、環(huán)境溫度、蒸飯用的米、面品種及數(shù)量等具體情況。適時(shí)進(jìn)行設(shè)置，選用合適的蒸飯(通電)定時(shí)時(shí)間提供了方便。
    ④在進(jìn)行新的時(shí)間參數(shù)設(shè)置時(shí)。設(shè)置指示燈將被自動(dòng)點(diǎn)亮，同時(shí)，數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)也將自動(dòng)停止閃動(dòng)，表明電路已進(jìn)入了設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)。固態(tài)繼電器SSR將立即截止。JC釋放，蒸飯柜暫停加電工作。
    ⑤在進(jìn)行時(shí)間參數(shù)設(shè)置和正常蒸飯的過(guò)程中。系統(tǒng)均采用兩位數(shù)碼管做“十位”和“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。
    ⑥系統(tǒng)設(shè)有柜門(mén)是否關(guān)閉的自動(dòng)檢測(cè)功能，當(dāng)柜門(mén)尚未關(guān)閉時(shí)．電路將強(qiáng)制切斷蒸飯柜的電源，以防止柜內(nèi)熱蒸氣外泄對(duì)操作人員造成傷害。
    ⑦當(dāng)電路的定時(shí)時(shí)間終到時(shí)．兩位數(shù)碼管將同時(shí)各顯示一個(gè)負(fù)號(hào)“一”且數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)將停止閃亮，SSR也將立即截止．使JC釋放，切斷蒸飯器的工作電源。
    2．電路硬件
    電路見(jiàn)圖1。AT89C2051單片機(jī)芯片IC1做為本電路的，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ICl的相關(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。ICl的15個(gè)I／O口全部使用。其中。PI．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)的輸出口，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 ICl的P3．4和P3．5輸出。高電平有效。
其輸出信號(hào)通過(guò)VTl、VT2分別驅(qū)動(dòng)兩只數(shù)碼管交替(動(dòng)態(tài))顯示。ICl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。一1操作鍵”，通過(guò)與軟件配合，利用 S1、S2即可完成控制蒸飯柜加電定時(shí)時(shí)間參數(shù)的輸入與設(shè)置。P3．2為設(shè)置狀態(tài)指示口。其對(duì)+5V間通過(guò)一只限流電阻與接LEDl發(fā)光管相接，通過(guò)軟件設(shè)置．在正常工作時(shí)，使P3．2為高電位，則 LEDl處于熄滅狀態(tài)；當(dāng)電路進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)時(shí)。使P3．2為低電位，則LEDl被點(diǎn)亮。P3．3為柜門(mén)狀態(tài)檢測(cè)輸入口。當(dāng)柜門(mén)關(guān)閉時(shí)。柜門(mén)開(kāi)關(guān)Sm閉合，P3．3被接至低電位；當(dāng)柜門(mén)打開(kāi)時(shí)，柜門(mén)開(kāi)關(guān)Sm開(kāi)路。P3．3被懸空(通過(guò)內(nèi)部上拉電阻接至高電位)，這樣．通過(guò)與軟件配合。即可準(zhǔn)確進(jìn)行識(shí)別~P3．7為輸出控制口，與 R9、LED2及固態(tài)繼電器SSR的輸入端和+5V構(gòu)成串聯(lián)回路。由P3．7經(jīng)固態(tài)繼電器適時(shí)驅(qū)動(dòng)交流接觸器JC吸合與釋放，通過(guò)接觸器接點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)。實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸飯柜的定時(shí)斷電功能。LED2為蒸飯狀態(tài)指示燈，當(dāng)蒸飯柜加電工作時(shí)． LED2點(diǎn)亮。電源變壓器B、橋式整流器 QZ、7805三端穩(wěn)壓器WY及C4~C7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(xiě)。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和43H分別用于存放個(gè)位和十位數(shù)碼管中擬顯示的數(shù)據(jù)；4AH、4BH為兩個(gè)記憶單元，分別用于存放設(shè)置好的加電(蒸飯)時(shí)間的十位和個(gè)位的數(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和43H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)間到否的查詢(xún)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)，，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。在加電(蒸飯)工作狀態(tài)下．當(dāng)42H和43H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)將控制蒸飯柜自動(dòng)斷電。同時(shí)．兩位數(shù)碼管均顯示出。一。。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、十位和個(gè)位定時(shí)數(shù)據(jù)的分別減一設(shè)置等功能。在顯示子程序中。采用了典型的查表程序。分別完成十位和個(gè)位數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，其指令表如附表所示。為了提高電路的抗干擾性能。確保系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠。防止程序出現(xiàn)“跑飛”．還在程序的各相關(guān)部位設(shè)置了的。軟件陷阱。。
4．自行設(shè)置時(shí)間參數(shù)的方法
本電路時(shí)間參數(shù)的設(shè)置，采用循環(huán)方式進(jìn)行。在設(shè)置時(shí)．先按一下S1．即可進(jìn)入定時(shí)時(shí)間的個(gè)位數(shù)設(shè)置。此時(shí)， LED1點(diǎn)亮．LED2熄滅，秒閃動(dòng)也同時(shí)停止．十位上的數(shù)碼管被自動(dòng)消隱。按
動(dòng)S2．可使個(gè)位上的數(shù)碼管做倒計(jì)數(shù)顯示，選擇到所需的數(shù)字即可。再按一下 S1，將進(jìn)入定時(shí)時(shí)間的十位數(shù)設(shè)置。此時(shí)．個(gè)位數(shù)碼管被自動(dòng)消隱，按動(dòng)S2，可選擇十位上所需的數(shù)字。第三次按動(dòng) S1，電路便恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。此時(shí)，LEDl熄滅，LED2點(diǎn)亮，兩只數(shù)碼管將自動(dòng)顯示出新設(shè)置好的“定時(shí)”時(shí)間，秒顯示開(kāi)始閃亮，整個(gè)電路開(kāi)始按照新設(shè)置的定時(shí)時(shí)間參數(shù)運(yùn)行工作。
    在進(jìn)行上述設(shè)置時(shí)，當(dāng)調(diào)整到數(shù)碼管顯示為O時(shí)。若再按動(dòng)S2“一1”鍵。對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管將自動(dòng)回到9。因此。每位數(shù)的設(shè)置都是可以循環(huán)調(diào)整和顯示的。

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