LCD1602和按键组成一组人机交互界面[7],人机交互界面内包含的设定时间界面可以设定定时参数,来控制插座电源接通与否,电源接通与断开都会有蜂鸣器提示音响起。
3.2 系统硬件设计原理
3.2.1单片机最小系统
图3-2 单片机最小系统
智能定时插座的控制核心选用的是STC89C52单片机,其芯片功耗低但性能高,可编程I/O数量多,允许在线下载和调试程序,芯片内部包含定时器,AD,计数器,串口,看门狗等等资源。C52单片机内部包含有8位CPU、256字节的三级加密RAM、并行的I/O口等等功能部件,功能选择较多。STC89C52单片机有40引脚,并且它是双列直插芯片,是各类产品开发与换代的不二选择。单片机最小系统一般有单片机、电源、复位、晶振电路等部分,单片机最小系统如图3-2所示。其中复位电路的晶振电路的功能如下:
复位电路:最小系统复位电路的极性电容C3是影响单片机复位时间的主要因素,一般电容设置为10—30μF,其容值越大复位时间越短。
晶振电路:典型的晶振一般取11.0592兆赫,单片机晶振越大,处理速度就越快,并且电容离晶振越远,单片机运行效果越好。
3.2.2 LCD液晶显示模块
LCD1602的显示容量为32个字符,字符的尺寸为2.95×4.35(W×H)mm。其芯片工作电压为4.5V至5.5V,工作时的电流为2毫安,显示模块最适宜的工作电压是5V。
图3-3 LCD1602显示电路
图3-3为LCD1602的显示电路图,共有16个引脚。其中,1脚为接地电源,2脚接+5V电源,3脚为液晶显示器对比度调整端,4脚RS为寄存器选择端,5脚为读写信号线,6脚为使能端,7至14脚为8位双向数据线,15脚一般也接+5V电源,16脚则为背光灯GND。
LCD1602液晶显示模块的字符存储器内部存储了多种不同的点阵字符,这些字符包含日韩字体、英文字母、阿拉伯数字、网络表情符号等,每一个字符都有一个固定的代码。LCD1602液晶显示分辨率高且显示稳定,由于显示主要通过显示屏幕上的液晶分子来操控,因此整个操作过程更加简单易懂,重量也比传统显示器要轻。内部电极[8]和驱动是液晶显示器已的功耗消耗所在,更是让耗电量远远低于其他显示器。表3-1为LCD1602引脚说明。
表3-1 LCD1602引脚说明
编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明
1 VSS 电源地 9 D2 数据
2 VDD 电源正极 10 D3 数据
3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据
4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据
5 R/W 读/写选择 13 D6 数据
6 E 使能信号