内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:53:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
基于单片机的宠物喂食器电路设计
单片机电源(220v转5v)设计电源电路采用LM7805集成稳压器作为稳压器件，用典型接法，220V电源整流滤波后送入LM7805稳压，在输出端接一个470U和0.1U电容进一步滤除纹波，得到5V稳压电源。电路如图2.4所示
图2.4 电源电路图
3．3 时钟电路
单片机工作的时间基准，决定单片机工作速度。时钟电路就是振荡电路，向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。AT89S51单片机时钟频率范围：0 — 33MHz，本电路选择11.0592MHZ。电路如图2.5所示。
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图2.5 时钟电路图
3．4 复位电路
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。
单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位，这里选用手动按钮复
位。手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到RST端。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。
复位电路工作原理如图所示，VCC上电时，C充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下S，C放电。S松手，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。
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图2.6 复位电路图
3．5 LED数码管显示 3．5．1 数码管显示简介
数码管LED串口显示模块通常有两种显示方法:动态显示和静态显示。
动态显示：连接方法是将每个二极管的同名端连在一起，而每个显示器的 公共极COM各自独立的接受I/O线控制，CPU向字段输出端口输出字型码，所有显示器接受到相同的字符，而要使用哪个显示器要取决于他们的COM的电平，而这段是由I/O端控制的，由单片机输出。动态扫描时连续的动态扫描，只是肉眼暂留现象，乃发光二极管的余辉效应，给人的感觉是一组稳定的显示数据。
静态显示： 静态显示显示效果好，但是功耗大，但不占用端口，只需两个串口线输出，变成较为简单。而且采用静态显示需要的驱动器件多，硬件成本相对更高。
比较以上两种方案，方案一硬件简单程序复杂，方案二硬件复杂程序简单，考虑到实惠和对自己的编程锻炼，选择方案动态显示。
动态扫描方法是用其接口电路把所有显示器的8个笔画字段（a—g和dp）同名端连在一起，而每个显示器的公共极COM各自独立的接受I/O线控制。CPU向字段输出端口输出字型码时，所有显示器接受到相同的字型码，但究竟使用哪个显示，则取决于公共极COM端，而这一端是由/WR和/RD控制的，由单片机决定何时显示哪一位。动态扫描用分时的方法去轮流控制各个显示的COM端，时各个显示器轮流亮。在轮流点亮扫描过程中，每为显示器的点亮时间极为短暂，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的于辉效应，给人的印象就时一组稳定的显示数据。 显示部分电路图：
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图2.7 数码管显示原理
3．5．2 数码管编码表
7段数码管可以包括小数点的0～9的数字和部分的英文字母，为了获得不同的字符，数码管各段所加的电平也不同，编码也不一样。共阴极数码管的字型，字段和编码的关系如下表2：
表2 数码管编码表
十六进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .
h gf edcba ００１１１１１１ ０００００１１０ ０１０１１０１１ ０１００１１１１ ０１１００１１０ ０１１０１１０１ ０１１１１１０１ ０００００１１１ ０１１１１１１１ ０１１０１１１１ １０００００００
显示代码 0x3f 0x06 0x5b 0x4f 0x66 0x6d 0x7d 0x07 0x7f 0x6f 0x80
3．6 开关控制
本电路要实现可设定5个倒计时设计要求，需要1个复位键，一个“+”和一个“-”
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按键，另外再加5个时间设定按键用于实现倒计时间设定，按键时可直接输出相应倒计时间。
3．7 单片机的去抖动
单片机去抖动可以用软件和硬件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路，例如在按键两端并联10uF的电容或通过RS触发器连接按键，硬件去抖动从根本上避免抖动；软件方法则采用时间延时以躲过抖动，待信号稳定之后再进行键扫描。对于系统软件量不大的场合，采用软件去除抖动既节约硬件开销又很实用且有效。所以本设计采用软件去抖动。
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