通用電腦定時器的製作方法

2023-05-14 13:02:16 2

專利名稱：通用電腦定時器的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種數顯式可編程的單片機控制定時器，它特別適合每天有規律和以時間為標準控制的電器設備、可廣泛應用家庭、學校、工商企業、機關。
現國內電控定時器具有簡易式、石英鐘式、單片機式等。如簡易式控制精度低、操作不直觀等缺點、石英鐘式操作控制能力較差。申請號為93223327.9的中國專利微電腦多路定時控制器，具有多路多計時方式，適用於定時、計時和控制，其缺點也較多，選用單片機8039、8031，故該單片機本身體積龐大外，還需外接地址鎖存器74LS373和EPROM顯得落後，驅動電路採用I/O擴展晶片8243，還有其它晶片，所以技術和經濟上均顯落後。
本實用新型目的在於提供一種電路結構簡易的可編程的通用電腦定時器。
本實用新型的通用電腦定時器技術方案是這樣實現的。它基本上由電源、單片微機、按鍵輸入、顯示驅動電路，外部驅動電路組成，其特別在於所述的單片微機IC1採用Z86E04晶片，該單片微機晶片的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，13腳作為IC3 7LS164的串行數據輸入，12腳作為IC3 74LS164的時鐘輸入，11腳作為外部驅動電路通斷控制輸出，8、9、10腳為按鍵輸入。上述晶片的各腳與外部元器件連接的管腳編號可採用軟體編程實現，振蕩電路採用晶振C1和瓷片電容C2、C3實現。
上述的顯示驅動電路中IC2為四位共陽LED248H，位選採用四個PNP三極體P1、P2、P3、P4驅動，集電極分別同IC2 LED248H的DIG1、DIG2、DIG3、DIG4相連，R13-R16為基極限流電阻，段驅動採用IC3 7LS164的並行口Q0-Q7實現，通過限流電阻R1-R8同LED248H的A、B、C、D、E、F、G、DP端相連，顯示方式為動態掃描。上述的外部驅動電路採用一PNP三極體N51驅動繼電器RELAY產生動作，用繼電器的觸點來開/關各類電器設備，D1為繼電器釋放電提供迴路，也可驅動可控矽元件01產生動作來開/關此路電路設備。上述的按鍵輸入採用三個鍵，S1為位選鍵、S2為予置鍵、S3為累加鍵，R10、R11、R12分別為S1、S2、S3的上拉電阻。上述的電源採用變壓器T1將220V交流電變為9V，然而再經D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4的P5穩壓後成穩定的5V直流電輸出。



圖1.本實用新型的通用電腦定時器方框原理圖；圖2.1本實用新型的通用電腦定時器電路圖；圖2.2本實用新型的通用電腦定時器電路圖；圖3.本實用新型的通用電腦定時器軟體框圖
以下結合附圖說明對本實用新型的通用電腦定時器的實施例用進一步說明。
如圖1所示，它基本上由電源(3)、單片微機(2)、按鍵輸入(4)、顯示驅動電路(1)、外部驅動電路(5)組成，電源(3)、按鍵輸入(4)連接單片微機(2)，單片微機(2)輸出連接顯示驅動電路(1)和外部驅動電路(5)。單片微機電路(2)由振蕩電路和微機晶片組成，它是整個系統的心臟，完成LED動態掃描信號的輸出，外部驅動電路通斷輸出和按鈕輸入的功能。如圖2.1和圖2.2所示，單片微機的晶片IC1為Z86E04，它的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，12腳作為IC3 74LS164的CP脈衝輸入，13腳作為IC3 74LS164的串行數據輸入，11腳作為外部驅動電路通斷控制輸出，8、9、10腳作為按鍵輸入(4)，上述晶片的各腳與外部元器件連接及內部功能採用軟體編程實現。就是講，上述晶片的各腳與外部元件連接管腳的編號與軟體有關，可以通過軟體編程對上述管腳編號進行重新定義。其流程框圖如圖3，振蕩電路採用石英晶振C1和瓷片電容C2、C3實現。顯示驅動電路(1)中IC2採用四位共陽LED248H，位選採用四個PNP三極體P1、P2、P3、P4驅動，R13-R16為基極限流電阻，段選採用IC3 74LS164的並行口Q0-Q7實現，R1-R8為限流電阻，顯示方式為動態掃描。外部驅動電路(5)採用一PNP三極體N51驅動繼電器RELAY產生動作，用繼電器的觸點來開/關各類電路設備，D1為繼電器釋放電提供迴路，也可驅動可控矽01產生動作來開/關此路電路設備。電源(3)通過變壓器T1將220V交流電變為9V，然而經D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4 P5穩壓後變為穩定5V直流電輸出。
其工作時，先對單片機進行初始化，如設置P0、P2為輸出，及設置定時常數、中斷向量、堆棧指針、標誌單元等。然而動態顯示RAM所存儲的內容，在軟體的控制下，先使單片機P01、P02口分別輸出時鐘信號和段形碼，送至IC3 74LS164晶片的Q0-Q7，接著單片機的IC1 Z86E04的P24口輸出低電平，P3導通，IC2 LED248H的第四位點亮、同理依此點亮前三個數碼管。先送出段形碼，然而送出位選信號。單片機不斷地掃描P3口，一旦某一口子輸入低電平時，即進入按鍵處理程序，首先去抖動，再進入相應的功能處理模塊，處理完畢後馬上退出。進入時間比較，先將預置時間單元地址的初值送地址指針，然而將現在時間與地址指針所指單元的內容進行比較，若相等則送出通斷信號，根據地址指針的奇偶輸出通或斷。繼續上述過程直至所有的單元比較完畢。
本實用新型的通用電腦定時器採用石英振蕩脈衝作為時基脈衝，具有定時精度高，且定時範圍寬，可從1分鐘到24小時選擇，由於充分利用單片微機的內部資源，所以定時對數多，一天可設20對通斷時間，足以滿足多方面需求，升級轉型靈活，只需適當通過軟體編程就可實現，還有顯示直觀、操作簡便、性能/成本比高等優點。
權利要求1.一種電腦控制定時器，它基本上由電源(3)、單片微機(2)、按鍵輸入(4)，顯示驅動電路(1)、外部驅動電路(5)組成，電源(3)、按鍵輸入(4)連接單片微機(2)，單片微機(2)輸出連接顯示驅動電路(1)和外部驅動電路(5)，其特徵在於所述的單片微機IC1採用Z86E04晶片，該單片微機晶片的1、2、3、4腳完成LED顯示的位選功能，13腳作為IC3 74LS164的串行數據輸入，12腳作為IC374LS164的時鐘輸入，11腳作為外部驅動電路通斷控制輸出，8、9、10腳為按鍵輸入(4)，上述晶片的各腳與外部元器件連接的管腳編號可採用軟體編程實現，振蕩電路採用晶振C1和瓷片電容C2、C3實現。
2.如權利要求1所述的電腦控制定時器，其特徵在於所述的顯示驅動電路(1)的顯示採用四位共陽IC2 LED248H，位選採用四個PNP三極體P1、P2、P3、P4驅動，R13-R16為基極限流電阻，段選採用IC3 74LS164的並行口Q0-Q7實現，通過限流電阻R1-R8同IC2 LED248H的A、B、C、D、E、F、G、DP端相連，顯示方式為動態掃描。
3.如權利要求1所述的電腦控制定時器，其特徵在於所述的外部驅動電路(5)為繼電器驅動電路，採用一PNP三極體N51驅動繼電器RELAY產生動作，用繼電器的觸點來開/關各類電器設備，D1為繼電器釋放電提供迴路。
4.如權利要求1所述的電腦控制定時器，其特徵在於所述的按鍵輸入(4)採用三個鍵，S1為位選鍵、S2為預置鍵、S3為累加鍵，R10、R11、R12分別為S1、S2、S3鍵的上拉電阻。
5.如權利要求1所述的電腦控制定時器，其特徵在於所述的電源(3)通過變壓器T1將220V交流電變為9V，然而經D2、D3、D4、D5橋式整流，E2濾波，IC4的P5穩壓後變為穩定5V直流電輸出。
6.如權利要求1所述的電腦控制定時器，其特徵在於所述的外部驅動電路(5)為可控矽驅動電路，採用一PNP三極體N51驅動可控矽元件01產生動作來開/關此路電器設備。
專利摘要本實用新型為一種電腦控制定時器,尤其涉及單片機控制定時器技術領域。它基本上由電源、單片微機、按鍵輸入、顯示驅動電路、外部驅動電路組成,電源、按鍵輸入連接單片微機,單片微機輸出連接顯示驅動電路和外部驅動電路。其具有定時精度高、定時範圍寬、定時對數多、又可通過軟體編程靈活實現升級轉型、操作簡便、性能/成本比高等優點。
文檔編號H01H43/04GK2284447SQ9621992
公開日1998年6月17日 申請日期1996年7月31日 優先權日1996年7月31日
發明者仇根風 申請人:仇根風