專利名稱：通用電腦定時(shí)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種數(shù)顯式可編程的單片機(jī)控制定時(shí)器，它特別適合每天有規(guī)律和以時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)控制的電器設(shè)備、可廣泛應(yīng)用家庭、學(xué)校、工商企業(yè)、機(jī)關(guān)。
現(xiàn)國(guó)內(nèi)電控定時(shí)器具有簡(jiǎn)易式、石英鐘式、單片機(jī)式等。如簡(jiǎn)易式控制精度低、操作不直觀等缺點(diǎn)、石英鐘式操作控制能力較差。申請(qǐng)?zhí)枮?3223327.9的中國(guó)專利微電腦多路定時(shí)控制器，具有多路多計(jì)時(shí)方式，適用于定時(shí)、計(jì)時(shí)和控制，其缺點(diǎn)也較多，選用單片機(jī)8039、8031，故該單片機(jī)本身體積龐大外，還需外接地址鎖存器74LS373和EPROM顯得落后，驅(qū)動(dòng)電路采用I/O擴(kuò)展芯片8243，還有其它芯片，所以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均顯落后。
本實(shí)用新型目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的可編程的通用電腦定時(shí)器。
本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的。它基本上由電源、單片微機(jī)、按鍵輸入、顯示驅(qū)動(dòng)電路，外部驅(qū)動(dòng)電路組成，其特別在于所述的單片微機(jī)IC1采用Z86E04芯片，該單片微機(jī)芯片的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，13腳作為IC3 7LS164的串行數(shù)據(jù)輸入，12腳作為IC3 74LS164的時(shí)鐘輸入，11腳作為外部驅(qū)動(dòng)電路通斷控制輸出，8、9、10腳為按鍵輸入。上述芯片的各腳與外部元器件連接的管腳編號(hào)可采用軟件編程實(shí)現(xiàn)，振蕩電路采用晶振C1和瓷片電容C2、C3實(shí)現(xiàn)。
上述的顯示驅(qū)動(dòng)電路中IC2為四位共陽(yáng)LED248H，位選采用四個(gè)PNP三極管P1、P2、P3、P4驅(qū)動(dòng)，集電極分別同IC2 LED248H的DIG1、DIG2、DIG3、DIG4相連，R13-R16為基極限流電阻，段驅(qū)動(dòng)采用IC3 7LS164的并行口Q0-Q7實(shí)現(xiàn)，通過(guò)限流電阻R1-R8同LED248H的A、B、C、D、E、F、G、DP端相連，顯示方式為動(dòng)態(tài)掃描。上述的外部驅(qū)動(dòng)電路采用一PNP三極管N51驅(qū)動(dòng)繼電器RELAY產(chǎn)生動(dòng)作，用繼電器的觸點(diǎn)來(lái)開(kāi)/關(guān)各類電器設(shè)備，D1為繼電器釋放電提供回路，也可驅(qū)動(dòng)可控硅元件01產(chǎn)生動(dòng)作來(lái)開(kāi)/關(guān)此路電路設(shè)備。上述的按鍵輸入采用三個(gè)鍵，S1為位選鍵、S2為予置鍵、S3為累加鍵，R10、R11、R12分別為S1、S2、S3的上拉電阻。上述的電源采用變壓器T1將220V交流電變?yōu)?V，然而再經(jīng)D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4的P5穩(wěn)壓后成穩(wěn)定的5V直流電輸出。
圖1.本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器方框原理圖；圖2.1本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器電路圖；圖2.2本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器電路圖；圖3.本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器軟件框圖
以下結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器的實(shí)施例用進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，它基本上由電源(3)、單片微機(jī)(2)、按鍵輸入(4)、顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)、外部驅(qū)動(dòng)電路(5)組成，電源(3)、按鍵輸入(4)連接單片微機(jī)(2)，單片微機(jī)(2)輸出連接顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)和外部驅(qū)動(dòng)電路(5)。單片微機(jī)電路(2)由振蕩電路和微機(jī)芯片組成，它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，完成LED動(dòng)態(tài)掃描信號(hào)的輸出，外部驅(qū)動(dòng)電路通斷輸出和按鈕輸入的功能。如圖2.1和圖2.2所示，單片微機(jī)的芯片IC1為Z86E04，它的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，12腳作為IC3 74LS164的CP脈沖輸入，13腳作為IC3 74LS164的串行數(shù)據(jù)輸入，11腳作為外部驅(qū)動(dòng)電路通斷控制輸出，8、9、10腳作為按鍵輸入(4)，上述芯片的各腳與外部元器件連接及內(nèi)部功能采用軟件編程實(shí)現(xiàn)。就是講，上述芯片的各腳與外部元件連接管腳的編號(hào)與軟件有關(guān)，可以通過(guò)軟件編程對(duì)上述管腳編號(hào)進(jìn)行重新定義。其流程框圖如圖3，振蕩電路采用石英晶振C1和瓷片電容C2、C3實(shí)現(xiàn)。顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)中IC2采用四位共陽(yáng)LED248H，位選采用四個(gè)PNP三極管P1、P2、P3、P4驅(qū)動(dòng)，R13-R16為基極限流電阻，段選采用IC3 74LS164的并行口Q0-Q7實(shí)現(xiàn)，R1-R8為限流電阻，顯示方式為動(dòng)態(tài)掃描。外部驅(qū)動(dòng)電路(5)采用一PNP三極管N51驅(qū)動(dòng)繼電器RELAY產(chǎn)生動(dòng)作，用繼電器的觸點(diǎn)來(lái)開(kāi)/關(guān)各類電路設(shè)備，D1為繼電器釋放電提供回路，也可驅(qū)動(dòng)可控硅01產(chǎn)生動(dòng)作來(lái)開(kāi)/關(guān)此路電路設(shè)備。電源(3)通過(guò)變壓器T1將220V交流電變?yōu)?V，然而經(jīng)D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4 P5穩(wěn)壓后變?yōu)榉€(wěn)定5V直流電輸出。
其工作時(shí)，先對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，如設(shè)置P0、P2為輸出，及設(shè)置定時(shí)常數(shù)、中斷向量、堆棧指針、標(biāo)志單元等。然而動(dòng)態(tài)顯示RAM所存儲(chǔ)的內(nèi)容，在軟件的控制下，先使單片機(jī)P01、P02口分別輸出時(shí)鐘信號(hào)和段形碼，送至IC3 74LS164芯片的Q0-Q7，接著單片機(jī)的IC1 Z86E04的P24口輸出低電平，P3導(dǎo)通，IC2 LED248H的第四位點(diǎn)亮、同理依此點(diǎn)亮前三個(gè)數(shù)碼管。先送出段形碼，然而送出位選信號(hào)。單片機(jī)不斷地掃描P3口，一旦某一口子輸入低電平時(shí)，即進(jìn)入按鍵處理程序，首先去抖動(dòng)，再進(jìn)入相應(yīng)的功能處理模塊，處理完畢后馬上退出。進(jìn)入時(shí)間比較，先將預(yù)置時(shí)間單元地址的初值送地址指針，然而將現(xiàn)在時(shí)間與地址指針?biāo)竼卧膬?nèi)容進(jìn)行比較，若相等則送出通斷信號(hào)，根據(jù)地址指針的奇偶輸出通或斷。繼續(xù)上述過(guò)程直至所有的單元比較完畢。
本實(shí)用新型的通用電腦定時(shí)器采用石英振蕩脈沖作為時(shí)基脈沖，具有定時(shí)精度高，且定時(shí)范圍寬，可從1分鐘到24小時(shí)選擇，由于充分利用單片微機(jī)的內(nèi)部資源，所以定時(shí)對(duì)數(shù)多，一天可設(shè)20對(duì)通斷時(shí)間，足以滿足多方面需求，升級(jí)轉(zhuǎn)型靈活，只需適當(dāng)通過(guò)軟件編程就可實(shí)現(xiàn)，還有顯示直觀、操作簡(jiǎn)便、性能/成本比高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種電腦控制定時(shí)器，它基本上由電源(3)、單片微機(jī)(2)、按鍵輸入(4)，顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)、外部驅(qū)動(dòng)電路(5)組成，電源(3)、按鍵輸入(4)連接單片微機(jī)(2)，單片微機(jī)(2)輸出連接顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)和外部驅(qū)動(dòng)電路(5)，其特征在于所述的單片微機(jī)IC1采用Z86E04芯片，該單片微機(jī)芯片的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，13腳作為IC3 74LS164的串行數(shù)據(jù)輸入，12腳作為IC374LS164的時(shí)鐘輸入，11腳作為外部驅(qū)動(dòng)電路通斷控制輸出，8、9、10腳為按鍵輸入(4)，上述芯片的各腳與外部元器件連接的管腳編號(hào)可采用軟件編程實(shí)現(xiàn)，振蕩電路采用晶振C1和瓷片電容C2、C3實(shí)現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的電腦控制定時(shí)器，其特征在于所述的顯示驅(qū)動(dòng)電路(1)的顯示采用四位共陽(yáng)IC2 LED248H，位選采用四個(gè)PNP三極管P1、P2、P3、P4驅(qū)動(dòng)，R13-R16為基極限流電阻，段選采用IC3 74LS164的并行口Q0-Q7實(shí)現(xiàn)，通過(guò)限流電阻R1-R8同IC2 LED248H的A、B、C、D、E、F、G、DP端相連，顯示方式為動(dòng)態(tài)掃描。
3.如權(quán)利要求1所述的電腦控制定時(shí)器，其特征在于所述的外部驅(qū)動(dòng)電路(5)為繼電器驅(qū)動(dòng)電路，采用一PNP三極管N51驅(qū)動(dòng)繼電器RELAY產(chǎn)生動(dòng)作，用繼電器的觸點(diǎn)來(lái)開(kāi)/關(guān)各類電器設(shè)備，D1為繼電器釋放電提供回路。
4.如權(quán)利要求1所述的電腦控制定時(shí)器，其特征在于所述的按鍵輸入(4)采用三個(gè)鍵，S1為位選鍵、S2為預(yù)置鍵、S3為累加鍵，R10、R11、R12分別為S1、S2、S3鍵的上拉電阻。
5.如權(quán)利要求1所述的電腦控制定時(shí)器，其特征在于所述的電源(3)通過(guò)變壓器T1將220V交流電變?yōu)?V，然而經(jīng)D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4的P5穩(wěn)壓后變?yōu)榉€(wěn)定5V直流電輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的電腦控制定時(shí)器，其特征在于所述的外部驅(qū)動(dòng)電路(5)為可控硅驅(qū)動(dòng)電路，采用一PNP三極管N51驅(qū)動(dòng)可控硅元件01產(chǎn)生動(dòng)作來(lái)開(kāi)/關(guān)此路電器設(shè)備。
專利摘要本實(shí)用新型為一種電腦控制定時(shí)器,尤其涉及單片機(jī)控制定時(shí)器技術(shù)領(lǐng)域。它基本上由電源、單片微機(jī)、按鍵輸入、顯示驅(qū)動(dòng)電路、外部驅(qū)動(dòng)電路組成,電源、按鍵輸入連接單片微機(jī),單片微機(jī)輸出連接顯示驅(qū)動(dòng)電路和外部驅(qū)動(dòng)電路。其具有定時(shí)精度高、定時(shí)范圍寬、定時(shí)對(duì)數(shù)多、又可通過(guò)軟件編程靈活實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型、操作簡(jiǎn)便、性能/成本比高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H43/04GK2284447SQ9621992
公開(kāi)日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1996年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日
發(fā)明者仇根風(fēng) 申請(qǐng)人:仇根風(fēng)