用PIC單片機制作的電源定時(shí)插座

本電源定時(shí)插座有三個(gè)操作按鍵S1、S2、S3,并用兩位LED 數碼管顯示定時(shí)時(shí)間。其中S2、S3兩個(gè)按鍵分別預置、設定個(gè)位和十位數的定時(shí)時(shí)間值，設定的定時(shí)時(shí)間調整范圍是0 ~ 99 分鐘，用一個(gè)S1 按鍵做定時(shí)插座的啟動(dòng)/ 停止操作按鍵。

并且程序中添加了蜂鳴器提示音部分，該部分程序功能是：每按下一次S1、S2 或者S3 按鍵，蜂鳴器就會(huì )發(fā)出嘀的一聲響，以確定按鍵按下的有效性。

計時(shí)程序采用倒計時(shí)遞減計數的工作方式工作，程序在運行時(shí)，時(shí)間每過(guò)一分鐘數碼管的個(gè)位顯示值減1,每過(guò)十分鐘數碼管十位顯示值減1.

預設定時(shí)時(shí)間一到，插座自動(dòng)切斷AC220V 電源輸出，同時(shí)蜂鳴器報警。直至再次按下啟動(dòng)/ 停止按鍵S1 才能解除蜂鳴器的報警聲，同時(shí)二位數碼管再次顯示上一次預置的定時(shí)時(shí)間。程序也再次回復到初始狀態(tài)并可隨時(shí)預置下一次定時(shí)插座輸出AC220V 電壓供給的定時(shí)時(shí)間。

電路硬件部分如圖1 所示。

圖1 電路硬件部分

電源部分電路：AC220V 交流市電從電路圖1中左下端的三孔插頭輸入到本定時(shí)插座中，其中火線(xiàn)L 分為兩路分別加在控制電壓輸出繼電器J1 的定觸點(diǎn)④端和電源變壓器T1 的初級繞組的保險絲管上，零線(xiàn)N 端加在輸出插座JP1 的N 端和電源變壓器T1 的另一端，接地線(xiàn)E 端則與輸出插座的接地端E 相連，輸出插座JP1 的火線(xiàn)端L則受控于繼電器J1 的動(dòng)觸點(diǎn)①端。由T1 電源變壓器將AC220V 交流市電變換為AC12V 電壓后加在由D2~D5 組成的橋式整流電路的兩個(gè)橋臂端，再經(jīng)C1 濾波、MC7805 穩壓、C3、C2 高、低頻濾波后得到穩定的DC5V 直流電壓作為整機的工作電源。

本電源定時(shí)插座的主控MCU 芯片為PIC16F627 單片機。PIC16F 系列單片機優(yōu)點(diǎn)之一是：

端口驅動(dòng)電流大，每個(gè)端口的拉電流或者灌電流均大于20mA,這樣用它的端口驅動(dòng)能力就可以直接驅動(dòng)LED 數碼管了，無(wú)需在加驅動(dòng)三極管，使得該插座的硬件電路設計變得十分簡(jiǎn)潔。

PIC16F627 單片機端口的設置：

單片機的RA 有6 個(gè)I/O 端口，用RA5 :0>表示。本應用中RA0-RA2 設置為輸出端口；其中RA0、RA1 端口分別用于兩個(gè)數碼管的個(gè)位和十位的位碼驅動(dòng)，RA2 用于控制三極管Q3 的b 極工作，連帶控制繼電器J1 觸點(diǎn)的閉合與否，進(jìn)而，控制了定時(shí)插座JP1 的AC220V輸出電壓的有無(wú)。RA3 端口設置為輸入/ 輸出分時(shí)二重復用工作狀態(tài)：①作輸入端口時(shí)：用作定時(shí)插座的個(gè)位定時(shí)時(shí)間預置調整鍵;②作輸出端口時(shí)：用于驅動(dòng)LED1 發(fā)光二極管做為本定時(shí)插座的工作指示燈。在定時(shí)插座沒(méi)有進(jìn)入定時(shí)輸出供電的情況下，RA3 作為輸入端口，保持了用于設置定時(shí)器的個(gè)位數碼預置數的設置功能；在插座工作輸出電壓的情況下，RA3 轉換為輸出端口，用于驅動(dòng)LED1 作為插座的工作指示燈。

RA4 端口設置為輸入端口，用于定時(shí)時(shí)間的十位數值預置調整鍵。RA5 端口為輸入端口，與之相接的按鈕開(kāi)關(guān)S1 為啟動(dòng)/ 報警解除按鍵.

RB 端口的設置：電路中PIC16F627 的RB 端口設置為輸出端口。其中RB0-RB6 端口分別用于LED 數碼管的a-g7 個(gè)段碼的驅動(dòng)，因這里選用的是LG5621BH（紅色）共陽(yáng)極LED 數碼管，故而，只有當RB0-RB6 端口輸出低電平時(shí)，LED 數碼管所對應的a-g碼段才能被點(diǎn)亮。RB7 端口用于驅動(dòng)有源蜂鳴器，在RB7端口輸出高電平時(shí)，該高電平電壓通過(guò)1k 電阻R9 加至三極管Q4 的b 極上，Q4 導通，蜂鳴器鳴響報警。

電源定時(shí)插座功能：定時(shí)插座初始上電時(shí)，兩位數碼管顯示值為：99,并處于停止走時(shí)的待機狀態(tài)，其輸出插孔JP1 沒(méi)有電壓輸出。要是此時(shí)按下個(gè)位定時(shí)時(shí)間數值預置調整鍵S3,則個(gè)位數碼管從當前的顯示值減小1個(gè)數，如，第一次按下S3 并且釋放按鍵后，個(gè)位數碼管顯示值由9變?yōu)?,再按一次S3,顯示值變?yōu)?,……直至顯示值變?yōu)?,再從0回到9往復循環(huán)顯示。