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設計攻略:PC機智能家電系統電路設計解讀

發(fā)布時間:2015-01-19 責任編輯:echolady

【導讀】本文主要講解了智能家電控制系統的設計,設計思路主要圍繞以單片機為核心,將電腦作為上位機實現自動控制幾點的開關狀態(tài),從而通過單片機嵌入式系統控制按鍵,繼而控制家電的開關。此次設計控制簡單,顯示直觀,能夠完整地實現整個電路的控制系統的設計。

硬件部分包括單片機最小系統,串口通信、液晶顯示界面三大部分。最小系統部分單片機選用了AT89C51單片機,串口選用232電平轉TTL電平的MAX232)芯片,進行電平轉換。液晶選用128X64點陣的液晶模塊。

穩(wěn)壓直流電源設計

設計攻略:PC機智能家電系統電路設計解讀
圖1
 
本系統設計為5V直流穩(wěn)壓電源給系統供電,AC220市電經220V~9V變壓器變壓,然后經橋式整流電路,再經電容濾波電路,經7805穩(wěn)壓管穩(wěn)壓,再進行二次濾波,輸出較穩(wěn)定的5V電壓,給本系統供電。

流程圖如下圖所示:

設計攻略:PC機智能家電系統電路設計解讀
圖2
 
本系統在實際制作過程中,基于成本考慮,本設計未做電源這一部分,而是用USB連接線,代替了電源的制作。因電腦現已非常普及,從電腦的USB口取5V電源,亦非常方便。

矩陣鍵盤的設計

矩陣按鍵部分由8個輕觸按鍵,單片機的P2口檢測及按鍵狀態(tài),并記錄相應的鍵值,指示相應的指示燈亮,并同步把相應信息通過串口傳給PC機。

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圖3
 
[page]  
鍵連擊現象的克服和處理

當我們按下某個鍵時,對應的功能便會通過鍵盤分析程序得以執(zhí)行,如果在操作者釋放之前,對應的功能多次執(zhí)行,如同操作者在連續(xù)不斷的操作該鍵一樣,這種現象就稱為連擊。連擊先可流程圖的軟件方法來解決:當某個鍵按下時,首先進行軟件去抖處理,確認鍵被按下后,便執(zhí)行與該鍵相對應的功能,執(zhí)行完后不是立即返回,而是等待鍵釋放之后再返回,使每一次按鍵只被響應一次,從而達到避免連擊的目的。

設計攻略:PC機智能家電系統電路設計解讀
圖4:指示燈硬件圖
 
如果把連擊現象加以利用,有時會給操作者帶來便利。例如在某些儀器中。因設計的按鍵很少,沒有安排0~9數字鍵,只設置了一個調整鍵,這時需要采用加1(或者減1)的方法來調整有關參數,但當調整量較大時就需要多次按鍵,使操作者很不方便。如果允許存在連擊現象,我們只要按住鍵不放,參數就會不停的加1(或者減1),會讓操作比較方便、快捷。具體實現流程圖如圖所示,其中加入的延時環(huán)節(jié)是為了控制連擊的速度。

液晶顯示驅動電路的設計

指示燈硬件圖
圖5
 
液晶顯示的原理分析

現在,在市場上所使用的液晶都是液晶模塊,也就是說,現在的液晶模塊都是將液晶以及相應的驅動芯片,寄存器,驅動電源電路等一系列的輔助電路都集成在了一起,從二使用戶能夠更加的方便是液晶,即所謂的大眾化。12864采用的是點陣式液晶,分為128X64個點,即有1204個字節(jié),也就是說每一個ROM內存單元對應一個點陣。如何對其驅動是對12864的主要難點,對于其驅動大致可以分為:初始化,設置起始位顯示,輸送數據幾大塊。初始化主要的就是按照芯片手冊來,因為那些命令語句的內存單元都是定的,不能夠根據用戶的喜好來自己定義。設置起始位數據顯示位置,主要是要搞清楚ROM的對應地址。12864分為左半屏面和右半屏面。其中左邊占64列,右邊占64列。共128列。行分為64行。又將其分為8頁,每一頁占8行。列的起始地址為40H,行的起始地址為B8H。

系統仿真

指示燈硬件圖
圖6

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