智能可编程时间控制器的设计.pdf

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1、经验交流((自动化技术与应用》2010年第29卷第6期TochnicalCommunications智能可编程时间控制器的设计王志诚(北新集团建材股份有限公司，北京100096)摘要：本文设计了一种智能可编程时间控制器，适用于每天规定的时间段内定时开／关、间歇工作的设备，具有定时精度高、时间设定方便的特点。给出_r系统硬件组成、软件结构设引一。关键词：单片机；时间控制中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：10037241(2010)060113—04TheDesignofIntelligenta

2、ndProgrammableTimeControllerWANGZhi—cheng(ArchitecturalMaterialCo．Ltd．BeixinGroup，Beijing100096China)Abstract：Thispaperdesignsanintelligentandprogrammabletimecontrollerforequipment，itcanbeswitchedinspecifiedperiodinthedailytiming，andintermittentworkingcond

3、ition．Thecharacteristicsofthecontrollerarehighprecisiontimingandconvenience．Thepapergivesthehardwarecomponentandthesoftwarearchitectureofsystem．Keywords：SCM；timecontrol1引言在现代生活中，很多情况下都需要定时或按特定时间将设备打开、关闭。显然，靠人力去实现是不切实际的。因此，性能可靠的时间控制器便有了其用武之地。0本文介绍的可编程时间控制器适

4、用于设备在每天规定的时间段内定时开／关、间歇工作的场合，可设定32个工作时段(可扩展)，自带日历、实时时钟，具有0—24图1电路原理方框图小时循环使用及自校准功能。可提供6个继电器的输2．1控制部分出，打开、闭合时间均可以设定。并且在本设计中，继电路中的主要控制元件采用美国Atmel公司的8位电器具有自锁功能，可保持当前状态，直到下次状态改单片机ATmega128。ATmega128是一种高性能、低功变为止。人机交互使用128*64分辨率的点阵式LCD显耗CMOS型的8位单片机，采用先进的RISC结构，可以

5、示，具备四按键键盘输入功能。用户操作呈现菜单化，取得接近1MIPS／MHZ的性能，从而使得系统设计者可方便使用。以在功耗和处理速度之间取得平衡I¨。ATmega128单片机片内自带有128KByte的系统内2硬件组成可编程Flash存储器，用于存储程序和常量数据。片内自本控制器选用Atmel公司的ATmega128型单片机，带4KByte的SRAM，用于数据存储，以及4KByte的其电路原理方框图如图1所示。EEPROM。在外设方面，ATmega128具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器，保障程序跑飞后系

6、统可以及时收稿日期：201o-04—29复位；两个可编程的串行USART等，具有两个可工作于《自动化技术与应用》2010年第29卷第6期经验交流‘rechnicalCommunications主机／从机模式的SPI串行接口，方便连接外围设备和系耗CMOS技术，1．8V到6．0V工作电压范围，与lMHz统扩展。目前本文设计的时间控制器可实现每天32个时I2C总线兼容，写保护功能，自定时擦写周期，t00，000编间点的多路I／O输出，程序占用60KByte的Flash空间，考程／擦写周期，可保存数据l00年等特

7、性。虑到扩展能力，选用该型号单片机是符合设计需要的。2．2时钟电路时钟电路是时间控制器实现实时控制的核心部分，要求及时准确，掉电后保证继续计时，因此需要选用一款时钟芯片来保证这一点。图3AT24C512电路原理图DS1302是Dallas公司推出的—种商陛能、低功耗、带RAM的实时时钟芯，本设计中使用单片机的I／O口模拟如图3，AT24C512是8DIP封装，其中，VCC为电源，实现串置信时宇进行数据传送，能够向单片机提供秒、分、GND接地，wP为写保护，本设计实现的时间控制器并不时、日、月和年的实时时间信

8、息。该芯片引脚与单片机只需涉及到频繁的读写该芯片，所以不使用该功能，接地处理。要三根绱置信：SCLK、RST、I／O，只占用3个单片机端口。而A0、A1为地址线，由于本设计仅使用一片AT24C512，因此不需要地址选址，A0、A1均通过下拉电阻接地即可。所以真正需要与控制芯片MCU连接的仅有IICSCL、IICSDA两根线，分别为信号线和数据线。该两根线连接至ATmega128的FC控制接口，通过对单片机的I2C