陕西理工学院毕业设计论文
3.硬件电路设计
定时插座系统在未设置任何定时的时候显示界面显示时间，通过按键设置可设置在24小时内的两组定时开关时间和六组一小时内的固定模式定时，分别控制插座的开关，从而控制外部电器的工作与否。
总体的硬件电路框图如图3.1所示：
图3.1 硬件电路框图
按键模块 LCD显示模块 DS1302计时模块 STC89C52 7805稳压电源模块 继电器模块 DS18b20模块 3.1主控制器及最小系统
STC89C52是宏晶公司生产的40引脚双列直插芯片，单片机片内集成512字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间
支持最大64K外部存储扩展。根据
不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间。片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。具有许多独特的优点，即体积小、重量轻、单一电源、低功耗、功能强、价格低廉、运算速度快、抗干扰能力
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强、可靠性高等，所以特别适用于实时测控系统，应用领域很广，已成为传统工业技术改造，各类产品跟新换代，实现自动化智能化的理想模型。
其内部包含以下功能部件： a.8位CPU；
b.振荡器和时钟电路； c.8k字节的程序存储器EPROM; d.256字节的数据存储器RAM；
e.可寻址外部存储器和数据存储器各64字节； f.20多个特殊功能寄存器； g.32线并行I/O口； h.一个全双工串行I/O口； i.3个16位定时器/计时器；
图3.2 DIP-40封装STC89C52引脚图
P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。
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P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P2输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入口使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
P3 口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
RST——复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
单片机最小系统如图3.3所示：
图3.3 单片机最小系统仿真图
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最小系统中包括晶振电路和复位电路，其中复位电路采用手动按键复位，来应对系统在运行过程中发生程序跑飞的情况。
复位电路通常分为两种：上电复位（图3.4）和手动复位（图3.5）。
图3.4 上电复位 图3.5 手动复位
3.2稳压电源模块
本设计用到78L05稳压芯片。设计中的继电器是比较耗电的器件，而且如果电量不足会使得继电器无法工作，因为通过78L05稳压芯片把9V电源稳压输出5V给单片机供电。78LXX系列是三端正电源稳压电路，封装形式为TO-220。 它具有一系列固定的电压输出，应用非常广泛。每种类型由于内部电流的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本不会损坏。如果能提供足够的散热片，它们就能够提供大于1.5A的输出电流。当接入适当的外部器件后就能获得各种不同的电压和电流。
如图3.6，78L05具有以下特点： a. 最大输出电流为1.5A； b.输出电压为5V； c.热过载保护； d.短路保护；
e.输出晶体管安全工作区保护；
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1脚：输入 2脚：接地 3脚：输出
图3.6 78L05
具体的5V电源电路如下图3.7所示：
图3.7 电源电路
3.3时钟电路
系统采用DS1302作为计时器，从而实现定时插座能在24小时内实现任意时间的可变定时和一小时内的固定模式定时。这样可以使得定时准确，方便，节约系统资源，同时程序编写上也能相对简单。
DS1302 是高性能时钟芯片，具有以下特性：
实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月、以及带闰年补偿的年进行计数； 用于高速数据暂存的31*8RAM； 最少引脚的串行I/O； 2.5-5.5V满肚工作范围； 2.5V时耗电小于300nA；
用于时钟或数据读/写的单字节或多字节数据传送；
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