基于AVR單片機(jī)的時(shí)間繼電器的設(shè)計(jì)

摘要：傳統(tǒng)的時(shí)間繼電器用振蕩電路來(lái)完成延時(shí)功能，其時(shí)間的長(zhǎng)短由RC時(shí)間常數(shù)確定，存在誤差而且延時(shí)時(shí)間不方便調(diào)。在自動(dòng)化工業(yè)控制系統(tǒng)中，采用傳統(tǒng)時(shí)間繼電器組成不同控制電路，一旦組裝完成，其功能就無(wú)法更改，維護(hù)非常困難?；诖耍敿?xì)介紹了利用atmega128單片機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)間繼電器的方法，解決了如何處理時(shí)間精度和方便調(diào)整時(shí)間的問(wèn)題，該時(shí)間繼電器是以AVR單片機(jī)為核心組成的小系統(tǒng)控制三路繼電器，可以設(shè)定一天中的時(shí)間為繼電器的開啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，一共可以設(shè)定兩組定時(shí)模式，延時(shí)開的模式和延時(shí)關(guān)的模式，并具有時(shí)間設(shè)定功能，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定需要延時(shí)的時(shí)間。
關(guān)鍵詞：時(shí)間繼電器；單片機(jī)；延時(shí)

隨著微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以各種微處理器為控制核心的新型控制裝置全面取代了原有的繼電器。在現(xiàn)代自動(dòng)控制設(shè)備中，都存在一個(gè)電子電路和電氣電路的互相連接問(wèn)題，一方面要電子電路的控制信號(hào)能夠控制電氣電路的執(zhí)行元件，另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離，以保護(hù)電子電路和人身的安全，時(shí)間繼電器便能起到這一橋梁作用。時(shí)間繼電器是一種將電子定時(shí)電路與繼電器組合在一起的延時(shí)控制裝置，在電子設(shè)備的自動(dòng)控制中使用較多，通過(guò)它可以定時(shí)控制電路的換接，具有使用方便、定時(shí)可調(diào)、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成
本文設(shè)計(jì)的時(shí)間繼電器外圍包括如下幾部分：電源部分、鍵盤部分、LCD液晶屏顯示部分、繼電器、狀態(tài)指示和報(bào)警等。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

根據(jù)系統(tǒng)的要求和現(xiàn)實(shí)考慮，選用ATMEL公司的ATmega128單片機(jī)，ATmega128為基于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗CMOS微處理器。ATmega128的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS／MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。

2 AVR單片機(jī)特點(diǎn)
由ATMEL公司挪威設(shè)計(jì)中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術(shù)，共同研發(fā)出RISC精簡(jiǎn)指令集的高速8位單片機(jī)，簡(jiǎn)稱AVR。相對(duì)于出現(xiàn)較早也較為成熟的51系列單片機(jī)，AVR系列單片機(jī)片內(nèi)資源更為豐富，接口也更為強(qiáng)大，同時(shí)由于其價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，在很多場(chǎng)合可以替代51系列單片機(jī)。本設(shè)計(jì)是基于AVR單片機(jī)而設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。
·高性能、低功耗的AVR@8位微處理器
·先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)
·非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
·JTAG接口(與IEEE 1149．1標(biāo)準(zhǔn)兼容)
AVR單片機(jī)如圖2所示。