基于AVR單片機的時間繼電器的設計

摘要：傳統的時間繼電器用振蕩電路來完成延時功能，其時間的長短由RC時間常數確定，存在誤差而且延時時間不方便調。在自動化工業控制系統中，采用傳統時間繼電器組成不同控制電路，一旦組裝完成，其功能就無法更改，維護非常困難。基于此，詳細介紹了利用atmega128單片機設計時間繼電器的方法，解決了如何處理時間精度和方便調整時間的問題，該時間繼電器是以AVR單片機為核心組成的小系統控制三路繼電器，可以設定一天中的時間為繼電器的開啟時間和關閉時間，一共可以設定兩組定時模式，延時開的模式和延時關的模式，并具有時間設定功能，用戶可以根據實際情況設定需要延時的時間。
關鍵詞：時間繼電器；單片機；延時

隨著微機控制技術的發展，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。在現代自動控制設備中，都存在一個電子電路和電氣電路的互相連接問題，一方面要電子電路的控制信號能夠控制電氣電路的執行元件，另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離，以保護電子電路和人身的安全，時間繼電器便能起到這一橋梁作用。時間繼電器是一種將電子定時電路與繼電器組合在一起的延時控制裝置，在電子設備的自動控制中使用較多，通過它可以定時控制電路的換接，具有使用方便、定時可調、使用壽命長的特點。

1 系統構成
本文設計的時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、狀態指示和報警等。系統框圖如圖1所示。

根據系統的要求和現實考慮，選用ATMEL公司的ATmega128單片機，ATmega128為基于AVR RISC結構的8位低功耗CMOS微處理器。ATmega128的數據吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而可以緩減系統在功耗和處理速度之間的矛盾。

2 AVR單片機特點
由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術，共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機，簡稱AVR。相對于出現較早也較為成熟的51系列單片機，AVR系列單片機片內資源更為豐富，接口也更為強大，同時由于其價格低等優勢，在很多場合可以替代51系列單片機。本設計是基于AVR單片機而設計的控制系統。
·高性能、低功耗的AVR@8位微處理器
·先進的RISC結構
·非易失性的程序和數據存儲器
·JTAG接口(與IEEE 1149．1標準兼容)
AVR單片機如圖2所示。