南京工业大学本科生毕业设计(论文)
如图2-2所示,STC89C52单片机模块,P0口为双向三态口,只有该口可对外部存贮器进行读写操作,与LCD1602显示屏连接,上拉电阻可将P0口输出信号电流拉高,再传输给LCD1602。
P1口是专门为用户使用的I/O口,其中P1.0、P1.2、P1.4、P1.7、P3.4与按钮连接P3.7与蜂鸣器连接,P1.1与继电器连接。
P2.0、P2.1、P2.2口与DS1302连接。 P3.2口与1838T红外接收器相连。
Vcc接5v直流稳压电源,vss接地,EA口接高电平。
Rst接复位电路,上电后实现复位,防止单片机计数溢出。单片机工作前都需要复位,复位电路的作用就是为单片机提供一定时间的复位脉冲,使单片机的各个部件都处于初始状态,并从初始状态开始工作。
XTAL1,XTAL2为震荡部分,接12MHz晶振,以便单片机内部计时。
2.3.2 220VAC转5VDC电源模块
调整器件变 220V压器整流滤波比较放大保护元件基准电源过载信号
图2-5 220VAC转5VDC电源框图
取样5V220VAC转5VDC电源模块的设计,先将220VAC通过变压器,降压到9V,然后对交流电流,进行整流滤波,使用桥式整流将交流电变为直流电。此时,电压还需要进行稳压的过程,最终,得到稳定的直流电源。
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第二章 硬件电路设计
IO5IO6IO5T2IO6TS_POWER_25_TO_19D4D11N4001GP101N4001GPIO3IO3D2D3C1470uFIO41N4001GP1N4001GPIO4
IO1IO3Q1IO1IO3Q2R12N55512N2222A18R31Ω2LED1R5255Ω1kΩR21kΩC2Q372N2222AC3100uF22uF4R4220ΩLED2IO4IO2IO2 图2-6 220VAC转5VDC电路
如图2-6,首先将220V、50Hz电源经过T2变压器进行降压,得到9V交流电后,经过D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路,把交流电变为直流电,然后通过C1进行滤波。然后通过稳压,将电压变得稳定,且使电路能够承受负载,防止负载的改变导致电压发生改变。Q1与Q2组成复合管,为NPN型,发大率得到提高,还可以降低输入电阻。LED2有两种功能,一是可以做为信号灯,二是有稳压的作用。LED1与R3形成的电路有两种功能,一是防止过载,而是防止短路。R5与R4有分压的功能,流过R4的电压,再经过Q3反馈到复合管中。最后电容C3稳压,使电路更加稳定。
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2.3.3 DS1302时钟模块
如下图2-11所示,DS1302具有计时的功能,可以提供精确的时间还可以对年月日进行计时。
图2-11 DS1302时钟模块
1)1号管脚为VCC2,接5v外部电源,以便为DS1302供电。
2)2号、3号管脚为X1、X2,这部分为芯片的震荡电路,在芯片外围接入一个32.768k的晶振,为芯片内部提供稳定的震荡,用以稳定计时。
3)4号管脚为GND,是时钟芯片的地。
4)5号、6号、7号管脚分别为SCLK、I/O、RST,SCLK与STC89C52单片机的p20关联,为串行时钟。I/O与单片机的p21口关联,进行数据交换。RST与单片机的p22口关联,用来时钟芯片的复位。再接入3个10k的上拉电阻,为管脚提供足够的电流。
5)8号管脚为VCC1,是备用电源,备用电源的额定电压为3.3V,VCC1必须小于VCC2的电压,当VCC2断电后,由VCC1提供电压,继续计时,防止芯片停止工作。
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第二章 硬件电路设计
2.3.4 LCD1602显示模块
图2-12 LCD1602显示模块
如图2-12所示,液晶屏的1号管脚为电源地,2号管脚需提供5V电源,7号管脚到14号管脚与单片机P0.0到P0.7关联用于交换数据,同时外接上拉电阻,提供引脚足够的电流。4号管脚与单片机的P2.7关联,当输入高电平时输入数据,当输入为低电平时输入指令。5号管脚与单片机P2.6关联,当输入为低电平时向LCD写入数据或指令,当输入为高电平时从LCD读取信息。6号管脚与单片机P2.5关联,当输入为高电平时读取信息,当电平阶跃成低电平时执行指令。3号管脚可用来调节对比度,一般可直接接地,不需要调整。15管引脚是LCD背光电源的正极,16号管脚是背光电源的负极。
2.3.5继电器模块
继电器用来控制电源,相当于电路中的开关,利用继电器的小电流控制大电流的特性,实现控制插座的通断,电路中将插座的火线断开,将继电器接入火线。
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图2-14 继电器模块
如图2-14所示,使用继电器实现插座的电源的通断,当到达设定时间后,单片机提供一电平,通过P11口流经三极管,三极管将电流进行放大,以便提供足够的电流,当p11口为高电平时,继电器吸合;p11口为低电平时,继电器断开。
2.3.6蜂鸣器模块
图2-15 蜂鸣器模块
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