基于51单片机的智能定时插座开关仿真的设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1.产品功能分析1

2设计方案遴选1

2.1单片机的选择1

2.2液晶显示器的选择1

2.3设计框图2

3硬件设计2

3.1电路原理图及工作原理2

3.2时钟电路3

3.3复位电路3

3.4自锁开关电路4

3.5按键电路模块4

3.6液晶显示电路4

3.7继电器控制电路5

4系统软件设计6

4.1系统的程序实现流程图6

4.2LCD1602显示模块的流程图6

5.产品使用说明7

参考资料8

附录9

附录1元器件清单图9

附录2电路原理图10

附录3PCB设计图11

附录4产品实物图12

附录5主程序代码13

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基于51单片机的智能定时插座开关仿真的

设计与制作

1.产品功能分析

这个系统主要由STC89C52单片机电路、继电器电路、液晶显示电路、按键

电路、红外接收电路以及电源电路组成。采用按键的方式来进行定时，当时间

到设定好的时候，定时模块的信号进行处理并传送给单片机，同时单片机会控

制继电器闭合模拟插座打开，另外通过按键可以直接开关插座，也可以通过无

线遥控插座开关。本次设计可以定时时间，具有低功耗、低成本的特点。多种

功能叠加即可按键，可以定时，还可以遥控操作。采用液晶显示清晰明了。

2设计方案遴选

2.1单片机的选择

主制芯片在一个系统中是最重要的，主制芯片无疑是一个系统控制工作的

中心部分。

方案一：ATC89C51单片机具有低功耗和高性能，ATC89C51能够与标准的MCS-

51控制系统兼容。它的CPU和FLASH存储器的功能强大。单片机内部的FLASH

可以处理4K程序存储器，并且用户可以再次擦除和写入。AT89C51要检查最小

系统可以通过检查它的电源是否正常来判断。

方案二：STC89C52与AT89C51相似，与MCS-51控制系统也可以完全兼容,

但是STC89C52与AT89C51的操作方法是不一样的。AT89C51使用充电器就可以，

而不需要ISP充电。STC微控制器有一个很大的特点就是运行速度非常快,STC

的速度大概是AT的3到30倍。由于STC的执行速度很快，STC在正电压低于5V

的情况下也能正常工作,所以STC89C52单片机相比于AT89C51单片机，STC89C52

单片机对工作环境的要求要低一些,另外STC89C52在高达3～4V也可以工作,所

以系统用STC在使用方面来说会比较方便。STC89C52有8位I/O端口,即P0、

P1、P2和P3口。

根据两个方案在适用性和成本方面的比较，方案二的STC89C52是更适合此

次设计的主控芯片。

2.2液晶显示器的选择

在单片机中常常使用的液晶显示器有两种，分别是LCD1602和LCD12864。

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LCD12864液晶显示器是一种图形点阵型的显示器，它可以显示的字符、图像以

及汉字，而LCD1602是一种字符型的液晶显示器，本文主要要求液晶显示器显

示水流量的累计流量、瞬时速度和流量阈值，所以LCD1602液晶显示器就已经

完全满足使用要求。

2.3设计框图

本次设计整体设计的主控部分采用STC89C52单片机，数据显示部分采用是

LCD1602，与家用220V的常用插座用继电器进行连接，按键用来设置时间的定

时与复位，采用红外遥控接收信号。整体框图如图1所示。