基于单片机的智能控制开关的设计——李海林

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1、天水师范学院大学生志愿者暑期“三下乡”社会实践报告题目：基于AT89C—51单片机的智能控制插座的设计作者姓名：李海林学号：297040116系(院)、专业：汽车服务工程指导教师姓名：杨杰指导教师职称：中级大学生参与"三下乡"活动，是当年五四青年开创的"走向社会，深入民众"光荣传统的延续，是我们知识分子同工农群众相结合、教育同生产实践相结合的一贯方针在新时期的集中体现，是贯彻落实江泽民总书记在北大百年校庆讲话中提出的"四个统一"的具体行动，是青年学生健康成长、将自身价值与祖国命运紧密相连的必由之路。过大学学习后，要想尽快的成为现代化建设的有用人才，适应社会的需要，就

2、要在学习期间，积极参加社会实践活动，认识社会，认识自己的社会位置，明确自己的历史使命，激发自己的学习热情，调整和完善自己的知识结构，战胜各种困难和挫折，锻炼意志和毅力，为适应以后的工作做一定准备．这是我参加"三下乡"活动的目的之一．这次我们三下乡的作品是科技制作——基于单片机的智能插座的设计，这个灵感来自于生活，我们每天在等待煮饭，白白浪费那么多时间，所以就生出这么一个想法，能不能让它自动控制煮饭呢？经过查阅资料，证明我的想法是可行的，于是就做起了这个小制作。在自动测控系统中，特别是长时间无人值守的测控系统中，经常需要进行长达几小时的定时操作。若采用专门的计时芯片设

3、计，一方面控制复杂，占用硬件资源，另一方面也不经济，一般的时钟芯片价格都比较贵。由于单片机内部有定时器，因此，可以基于单片机设计一款智能控制开关。由于使用了单片机来控制，因此使得该系统具有很强的灵活性和智能性。单片机发展到今天已经是一项很成熟的技术了，采用单片机控制的产品也比比皆是，虽然单片机的价格比较便宜，但是功能却很强大，因此选择单片机来控制是绰绰有余的！人性化的显示设计更是该系统一大特色，能实时显示当前开关的工作状况。1.1智能控制开关概述该智能控制开关是由单片机89C51控制电路、按键与LCD显示电路和掉电存储电路以及电源电路组成，电路十分的简单，主要由51

4、芯片编程实现，功能十分的强大，时间精度非常高，是一款比较实用的智能开关，同时也是一件有欣赏价值的工艺艺术品。1.2本设计任务要求：（1）实时显示和定时控制显示；（2）定时断电保护；（3）准时对开关进行控制（开和关）；（4）写出详细的设计报告；（5）给出全部电路和源程序。第2节智能控制开关硬件设计2.1系统的硬件构成及功能智能开关控制的原理框图如图2所示。它由以下几个部件组成：单片机89C51、电源电路、掉电存储电路、开关控制、键盘输入和显示以及电源电路组成。时间显示采用LCD1602，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时间控制电路和键盘输入以及掉电存

5、储都通过89C51的I/O口控制。电源部分：电源部分由整流、滤波和集成稳压器组成，以保证系统稳定工作。AT89C51键盘输入开关控制电源LCD1602显示EEPROM存储器图2-1智能开关控制系统原理框图2．2AT89C51单片机及其引脚说明AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，内部自带4K字节可编程FLASH可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存

6、储器结合在单个芯片中，因此，AT89C51构成的单片机系统是具有结构简单、造价低廉、效率高的微控制系统，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。AT89C51是一个有40个引脚的芯片，引脚配置如图3所示。与8031相比，AT89C51自带4K的ROM和128B的RAM，因此编写中小型系统就无需任何硬件进行扩展。图2-2AT89C51引脚配置AT89C51芯片的40个引脚功能为：VCC：电源电压。GND：接地。RST：复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL

7、2：来自反向振荡放大器的输出。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由