用PIC單片機制作的電源定時插座

本電源定時插座有三個操作按鍵S1、S2、S3,并用兩位LED 數(shù)碼管顯示定時時間。其中S2、S3兩個按鍵分別預(yù)置、設(shè)定個位和十位數(shù)的定時時間值，設(shè)定的定時時間調(diào)整范圍是0 ~ 99 分鐘，用一個S1 按鍵做定時插座的啟動/ 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，蜂鳴器就會發(fā)出嘀的一聲響，以確定按鍵按下的有效性。

計時程序采用倒計時遞減計數(shù)的工作方式工作，程序在運行時，時間每過一分鐘數(shù)碼管的個位顯示值減1,每過十分鐘數(shù)碼管十位顯示值減1.

預(yù)設(shè)定時時間一到，插座自動切斷AC220V 電源輸出，同時蜂鳴器報警。直至再次按下啟動/ 停止按鍵S1 才能解除蜂鳴器的報警聲，同時二位數(shù)碼管再次顯示上一次預(yù)置的定時時間。程序也再次回復(fù)到初始狀態(tài)并可隨時預(yù)置下一次定時插座輸出AC220V 電壓供給的定時時間。

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插座中，其中火線L 分為兩路分別加在控制電壓輸出繼電器J1 的定觸點④端和電源變壓器T1 的初級繞組的保險絲管上，零線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E 端則與輸出插座的接地端E 相連，輸出插座JP1 的火線端L則受控于繼電器J1 的動觸點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橋臂端，再經(jīng)C1 濾波、MC7805 穩(wěn)壓、C3、C2 高、低頻濾波后得到穩(wěn)定的DC5V 直流電壓作為整機的工作電源。

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

端口驅(qū)動電流大，每個端口的拉電流或者灌電流均大于20mA,這樣用它的端口驅(qū)動能力就可以直接驅(qū)動LED 數(shù)碼管了，無需在加驅(qū)動三極管，使得該插座的硬件電路設(shè)計變得十分簡潔。

PIC16F627 單片機端口的設(shè)置：

單片機的RA 有6 個I/O 端口，用RA5 :0>表示。本應(yīng)用中RA0-RA2 設(shè)置為輸出端口；其中RA0、RA1 端口分別用于兩個數(shù)碼管的個位和十位的位碼驅(qū)動，RA2 用于控制三極管Q3 的b 極工作，連帶控制繼電器J1 觸點的閉合與否，進(jìn)而，控制了定時插座JP1 的AC220V輸出電壓的有無。RA3 端口設(shè)置為輸入/ 輸出分時二重復(fù)用工作狀態(tài)：①作輸入端口時：用作定時插座的個位定時時間預(yù)置調(diào)整鍵;②作輸出端口時：用于驅(qū)動LED1 發(fā)光二極管做為本定時插座的工作指示燈。在定時插座沒有進(jìn)入定時輸出供電的情況下，RA3 作為輸入端口，保持了用于設(shè)置定時器的個位數(shù)碼預(yù)置數(shù)的設(shè)置功能；在插座工作輸出電壓的情況下，RA3 轉(zhuǎn)換為輸出端口，用于驅(qū)動LED1 作為插座的工作指示燈。

RA4 端口設(shè)置為輸入端口，用于定時時間的十位數(shù)值預(yù)置調(diào)整鍵。RA5 端口為輸入端口，與之相接的按鈕開關(guān)S1 為啟動/ 報警解除按鍵.

RB 端口的設(shè)置：電路中PIC16F627 的RB 端口設(shè)置為輸出端口。其中RB0-RB6 端口分別用于LED 數(shù)碼管的a-g7 個段碼的驅(qū)動，因這里選用的是LG5621BH（紅色）共陽極LED 數(shù)碼管，故而，只有當(dāng)RB0-RB6 端口輸出低電平時，LED 數(shù)碼管所對應(yīng)的a-g碼段才能被點亮。RB7 端口用于驅(qū)動有源蜂鳴器，在RB7端口輸出高電平時，該高電平電壓通過1k 電阻R9 加至三極管Q4 的b 極上，Q4 導(dǎo)通，蜂鳴器鳴響報警。

電源定時插座功能：定時插座初始上電時，兩位數(shù)碼管顯示值為：99,并處于停止走時的待機狀態(tài)，其輸出插孔JP1 沒有電壓輸出。要是此時按下個位定時時間數(shù)值預(yù)置調(diào)整鍵S3,則個位數(shù)碼管從當(dāng)前的顯示值減小1個數(shù)，如，第一次按下S3 并且釋放按鍵后，個位數(shù)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(fù)循環(huán)顯示。