PC機(jī)智能家電控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)詳解

 本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51($3.7875) 為控制核心，以電腦作為上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)在電腦上自動(dòng)控制8路家電的開關(guān)狀態(tài)，單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)亦可以通過按鍵控制家電的開關(guān)。硬件部分包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，串口通信、液晶顯示界面三大部分。最小系統(tǒng)部分單片機(jī)選用了AT89C51($3.7875)單片機(jī)，串口選用232電平轉(zhuǎn)TTL電平的MAX232($2.0686)芯片，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。液晶選用128X64點(diǎn)陣的液晶模塊。本系統(tǒng)顯示直觀，控制方便。

穩(wěn)壓直流電源設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為5V直流穩(wěn)壓電源給系統(tǒng)供電，AC220($44.0800)市電經(jīng)220V～9V變壓器變壓，然后經(jīng)橋式整流電路，再經(jīng)電容濾波電路，經(jīng)7805穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，再進(jìn)行二次濾波，輸出較穩(wěn)定的5V電壓，給本系統(tǒng)供電。

流程圖如下圖所示：

本系統(tǒng)在實(shí)際制作過程中，基于成本考慮，本設(shè)計(jì)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(xiàn)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(shè)計(jì)

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

鍵盤的硬件電路如圖2-2所示：

圖2-2鍵盤硬件圖

鍵連擊現(xiàn)象的克服和處理

當(dāng)我們按下某個(gè)鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能便會(huì)通過鍵盤分析程序得以執(zhí)行，如果在操作者釋放之前，對(duì)應(yīng)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(xiàn)象就稱為連擊。連擊先可用圖4-2-3所示流程圖的軟件方法來解決：當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，首先進(jìn)行軟件去抖處理，確認(rèn)鍵被按下后，便執(zhí)行與該鍵相對(duì)應(yīng)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(yīng)一次，從而達(dá)到避免連擊的目的。

指示燈硬件圖

如果把連擊現(xiàn)象加以利用，有時(shí)會(huì)給操作者帶來便利。例如在某些儀器中。因設(shè)計(jì)的按鍵很少，沒有安排0～9數(shù)字鍵，只設(shè)置了一個(gè)調(diào)整鍵，這時(shí)需要采用加1(或者減1)的方法來調(diào)整有關(guān)參數(shù)，但當(dāng)調(diào)整量較大時(shí)就需要多次按鍵，使操作者很不方便。如果允許存在連擊現(xiàn)象，我們只要按住鍵不放，參數(shù)就會(huì)不停的加1(或者減1)，會(huì)讓操作比較方便、快捷。具體實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4-2-3所示，其中加入的延時(shí)環(huán)節(jié)是為了控制連擊的速度。

液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

液晶顯示的原理分析

現(xiàn)在，在市場(chǎng)上所使用的液晶都是液晶模塊，也就是說，現(xiàn)在的液晶模塊都是將液晶以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片，寄存器，驅(qū)動(dòng)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(diǎn)陣式液晶，分為128X64個(gè)點(diǎn)，即有1204個(gè)字節(jié)，也就是說每一個(gè)ROM內(nèi)存單元對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)陣。如何對(duì)其驅(qū)動(dòng)是對(duì)12864的主要難點(diǎn)，對(duì)于其驅(qū)動(dòng)大致可以分為：初始化，設(shè)置起始位顯示，輸送數(shù)據(jù)幾大塊。初始化主要的就是按照芯片手冊(cè)來，因?yàn)槟切┟钫Z句的內(nèi)存單元都是定的，不能夠根據(jù)用戶的喜好來自己定義。設(shè)置起始位數(shù)據(jù)顯示位置，主要是要搞清楚ROM的對(duì)應(yīng)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(tǒng)仿真