用PIC單片機制作的電源定時(shí)插座

十位定時(shí)時(shí)間預置調整按鍵S2 功能與S3 相同，只不過(guò)每按動(dòng)S2 一次，并且釋放后，十位數碼管顯示值減小1,同樣，顯示值也是從9 → 8 → 7 →…→ 0 → 9 往復循環(huán)顯示。S1 為啟動(dòng)/ 報警解除鍵。

當第一次按動(dòng)S1 按鈕時(shí)，定時(shí)插座進(jìn)入工作狀態(tài)：

RA2 端口輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)1K 限流電阻R8 加在三極管Q3 基極b 上，Q3 導通，繼電器J1 吸合，J1 的①、④ 觸點(diǎn)閉合，AC220V 交流市電的火線(xiàn)L 經(jīng)繼電器的定、動(dòng)觸點(diǎn)④、①加至本插座的輸出JP1 的L 端口，從而JP1 插孔輸出AC220V 交流電壓，同時(shí)交流電壓輸出指示燈LED2 被點(diǎn)亮，表示插座有AC220V 電壓輸出。

同時(shí)，定時(shí)時(shí)間以倒計時(shí)的方式開(kāi)始計時(shí)、遞減，定時(shí)時(shí)間為分鐘，定時(shí)時(shí)長(cháng)從數碼管當前的顯示值開(kāi)始到顯示00 結束。在倒計時(shí)的時(shí)間范圍內，LED1 工作指示燈開(kāi)始以2S 的頻率閃爍點(diǎn)亮、熄滅一次，并且每過(guò)一分鐘，數碼管的個(gè)位顯示值遞減1個(gè)數；每過(guò)10 分鐘，數碼管的十位顯示值減1,當數碼管顯示值為00時(shí)，再過(guò)60 秒鐘， 輸出插孔JP1 斷電，AC220V 輸出電壓指示燈LED2 同時(shí)熄滅；蜂鳴器開(kāi)始報警鳴響。

在蜂鳴器報警其間內，數碼管始終顯示00值不變、LED1 工作指示燈停止閃爍，并且處于常亮狀態(tài)。直至再次按下S1 按鍵時(shí)蜂鳴器才能停止報警；數碼管顯示值跳回到上一次預置的定時(shí)時(shí)間的數值上，LED1 熄滅。

在倒計器的定時(shí)時(shí)間范內，S1 ~ S3 按鍵功能均被屏蔽、失效，不能使能。

程序設計要點(diǎn)：程序設計包括PIC16F627 初始化程序，主程序，1 分鐘定時(shí)中斷子程序，蜂鳴器提示音子程序，查數碼表子程序等組成。

本程序設計中，LED1 閃爍點(diǎn)亮速度設置不宜太快或太慢，LED1 閃爍點(diǎn)亮速度太快，會(huì )使人看了后心理產(chǎn)生太忙碌, 感受心慌，閃爍的太慢又經(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。

十位定時(shí)時(shí)間預置調整按鍵S2 功能與S3 相同，只不過(guò)每按動(dòng)S2 一次，并且釋放后，十位數碼管顯示值減小1,同樣，顯示值也是從9 → 8 → 7 →…→ 0 → 9 往復循環(huán)顯示。S1 為啟動(dòng)/ 報警解除鍵。

當第一次按動(dòng)S1 按鈕時(shí)，定時(shí)插座進(jìn)入工作狀態(tài)：

RA2 端口輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)1K 限流電阻R8 加在三極管Q3 基極b 上，Q3 導通，繼電器J1 吸合，J1 的①、④ 觸點(diǎn)閉合，AC220V 交流市電的火線(xiàn)L 經(jīng)繼電器的定、動(dòng)觸點(diǎn)④、①加至本插座的輸出JP1 的L 端口，從而JP1 插孔輸出AC220V 交流電壓，同時(shí)交流電壓輸出指示燈LED2 被點(diǎn)亮，表示插座有AC220V 電壓輸出。

同時(shí)，定時(shí)時(shí)間以倒計時(shí)的方式開(kāi)始計時(shí)、遞減，定時(shí)時(shí)間為分鐘，定時(shí)時(shí)長(cháng)從數碼管當前的顯示值開(kāi)始到顯示00 結束。在倒計時(shí)的時(shí)間范圍內，LED1 工作指示燈開(kāi)始以2S 的頻率閃爍點(diǎn)亮、熄滅一次，并且每過(guò)一分鐘，數碼管的個(gè)位顯示值遞減1個(gè)數；每過(guò)10 分鐘，數碼管的十位顯示值減1,當數碼管顯示值為00時(shí)，再過(guò)60 秒鐘， 輸出插孔JP1 斷電，AC220V 輸出電壓指示燈LED2 同時(shí)熄滅；蜂鳴器開(kāi)始報警鳴響。

在蜂鳴器報警其間內，數碼管始終顯示00值不變、LED1 工作指示燈停止閃爍，并且處于常亮狀態(tài)。直至再次按下S1 按鍵時(shí)蜂鳴器才能停止報警；數碼管顯示值跳回到上一次預置的定時(shí)時(shí)間的數值上，LED1 熄滅。

在倒計器的定時(shí)時(shí)間范內，S1 ~ S3 按鍵功能均被屏蔽、失效，不能使能。

程序設計要點(diǎn)：程序設計包括PIC16F627 初始化程序，主程序，1 分鐘定時(shí)中斷子程序，蜂鳴器提示音子程序，查數碼表子程序等組成。

本程序設計中，LED1 閃爍點(diǎn)亮速度設置不宜太快或太慢，LED1 閃爍點(diǎn)亮速度太快，會(huì )使人看了后心理產(chǎn)生太忙碌, 感受心慌，閃爍的太慢又會(huì )使人疑惑定時(shí)插座是否在走動(dòng)、工作，以每2S鐘的頻率點(diǎn)亮、熄滅一次為妥。另外電路中增加了LED2 作為AC220V 輸出電源指示燈，當定時(shí)插座工作時(shí)，LED2 點(diǎn)亮，表示JP1 插孔有AC220V電壓輸出；LED2 熄滅則表示電源JP1 插孔無(wú)AC220V 電壓輸出，以示確認插孔有否AC 電壓輸出。

PIC16F627 單片機初始化程序如下。

;*****【PIC16F627 初始化程序】***************

START

BCF STATUS,6

BSF STATUS,5

; 置STAUUS 寄存器的RP1=0,RPO=1

MOVLW 0

MOVWF TRISB

; 設B 口為輸出

MOVLW 0F8H

MOVWF TRISA

; 設A 口的R2-R0 位為輸出

; 設A 口的R5-R3 位為輸入

MOVLW 07H

MOVWF OPTION_REG

; 設置選項寄存器分頻器：TMR0

; 分頻比值設為：1 :256

BCF STATUS,5

MOVLW 07H

MOVWF CMCON

; 置數07H 到CMCON

; 關(guān)閉16F627 內部比較器