單片機(jī)在家電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

馮儷元

【摘要】? ? 本文主要針對單片機(jī)在家電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用展開了探討分析，并針對其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，希望借此來推動(dòng)單片機(jī)的應(yīng)用水平，同時(shí)為家電控制系統(tǒng)的日益完善奠定良好的基礎(chǔ)。也希望借此次研究為相關(guān)工作人員后續(xù)研究的開展提供充足的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】? ? 單片機(jī)? ? 家電控制系統(tǒng)? ? 應(yīng)用

前言：在家電控制系統(tǒng)中，SST86542R型號的單片機(jī)作為一種比較常用的控制設(shè)備，其在家電控制系統(tǒng)中起到了主導(dǎo)的作用。但是，相較于市面上所流行的其他類別產(chǎn)品，該類單片機(jī)減少了對硬件資源的浪費(fèi)，并提高了設(shè)備的應(yīng)用有效性，同時(shí)降低了成本支出與耗能，使得整個(gè)SST86542R型號的單片機(jī)在進(jìn)行家電控制時(shí)更加的全面化。因此，在對家電進(jìn)行控制時(shí)，必須要充分發(fā)揮單片機(jī)的功能性。

一、系統(tǒng)構(gòu)成與核心接口電路的工作原理分析

在進(jìn)行家電控制器的設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分考慮到成本開支及功率消耗狀況。對市場中的單片機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行了解后可以得知，大多數(shù)的單片機(jī)產(chǎn)品對于硬件資源的消耗較多，傳感器在相應(yīng)的輸出設(shè)備方面的信號都比較弱，設(shè)計(jì)過程中可以使用電路的功能來實(shí)現(xiàn)信號的放大，也可以使用濾波處理方法來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)使用電平的調(diào)整也可以實(shí)現(xiàn)對信號的放大，從而滿足單片機(jī)實(shí)際輸入信號的要求。設(shè)計(jì)家電控制器的核心是成本和功耗的控制問題。現(xiàn)在市場上的同類產(chǎn)品中需要的硬件資源比較多，包括一個(gè)MCU和一個(gè)三-八譯碼器，其中三-八譯碼器用于擴(kuò)展I/O端口。實(shí)際上，在MCU的I/O端口足夠的情況下，可以充發(fā)利用MCU，采用軟件編碼模塊完全代替三-八譯碼器，從而降低成本和功耗。

1.1系統(tǒng)構(gòu)成框圖

本設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)SST86542R。該單片機(jī)有20個(gè)I/O端口，352字節(jié)片上SRAM，16KB Flash EEPROM，以及兩個(gè)可充當(dāng)計(jì)數(shù)器的模塊Core Timer和Carrier Modulator Transmitter。采用6805精簡指令集。6個(gè)紅外輸入共有國個(gè)紅外輸入端口，根據(jù)輸入的紅外碼來判斷輸入的按鍵。6個(gè)鍵盤輸入共用國個(gè)鍵盤輸入端口。12個(gè)LED指示燈與單片機(jī)的接口有8個(gè)，分別為6個(gè)掃描端口和2個(gè)控制端口。

1.2 LED和鍵盤輸入的接口電路及其工作原理

為有效提高I/O端口的應(yīng)用效率，可通過將接口電路設(shè)置成6行×2列的LED排矩陣，并且將其每列6個(gè)的LE陽極相連起來，然后利用反相器與單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行連接，以此完成掃描端口的設(shè)定。在此基礎(chǔ)上，將每一行掃描端口的二極管與脈沖式鍵盤進(jìn)行串聯(lián)。為滿足電路的實(shí)際需求，將LED與鍵盤檢測到的行端口掃描方式進(jìn)行應(yīng)用，并將其內(nèi)部需要掃描的行端口置低，使其掃描端口處理置高狀態(tài)。在這一過程中將所掃描行的鍵盤進(jìn)行按壓，使得公共鍵盤的輸入端口保持在低電平狀態(tài)。為了讓指標(biāo)燈持續(xù)發(fā)亮沒有閃爍感，掃描頻率要求75Hz以上。每周期掃描6行，因此掃描時(shí)間間隔應(yīng)小于2.2ms。

二、模數(shù)轉(zhuǎn)換及和單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)

使用的放大信號這樣的方式來對地址進(jìn)行選通，這個(gè)是由TNO來傳輸?shù)搅诵酒漠?dāng)中，這個(gè)信號在系統(tǒng)中的芯片進(jìn)行了相應(yīng)的操作以后，為START端一個(gè)在100nm以內(nèi)的正脈沖開始實(shí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。這個(gè)時(shí)候轉(zhuǎn)換成功以后，在EOC就會發(fā)出相應(yīng)的成功信號，這個(gè)信號就是高電平，這些形成的相應(yīng)數(shù)據(jù)，就會在經(jīng)過鎖存器這個(gè)部件傳輸?shù)絇O這個(gè)接口，芯片在時(shí)鐘的頻率方面，在一般的情況下都是在500赫茲，同時(shí)在芯片的赫茲數(shù)中有著一定的限制，就是不能夠超過640赫茲這個(gè)數(shù)字。單片機(jī)在時(shí)鐘頻率方面，一般的情況下都是采用取值11.06赫茲，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下ALE引腳時(shí)鐘的頻率在450赫茲。這樣的情況下就可以滿足好A/D轉(zhuǎn)換器的頻率實(shí)際需求。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

為了使系統(tǒng)能夠有著較好維護(hù)性和系統(tǒng)在擴(kuò)充的性能，系統(tǒng)在對于軟件方面的設(shè)計(jì)中主要是使用模塊化的設(shè)計(jì)方法，對于軟件的編程方法中主要使用的C語言。在家電控制系統(tǒng)中主要包括了這些方面，這就是電子電壓的檢測程序、中斷喚醒程序等部分組成。初始化開始的過程中，就需要把1MHZDCO這個(gè)校正好的值輸送到控制的儲存器中，然后在使用好已經(jīng)校正好的儲存器里的時(shí)鐘源來校正VLO，MCU在工作的過程中，它的功耗模式要小于低功耗中的LPM3。TAO在工作的過程中，需要使用8秒一次的中斷，這個(gè)時(shí)間內(nèi)MCU就需要退出相應(yīng)的LPM3模式，這就是家電控制系統(tǒng)工作中的檢測調(diào)試模式。在家電控制系統(tǒng)的過程中系統(tǒng)還是采用1秒為周期進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。為了使系統(tǒng)能夠有著較好維護(hù)性和系統(tǒng)在擴(kuò)充的性能，系統(tǒng)在對于軟件方面的設(shè)計(jì)中主要是使用模塊化的設(shè)計(jì)方法，對于軟件的編程方法中主要使用的C語言。

結(jié)論：綜上所述，在家電控制系統(tǒng)中大力應(yīng)用SST86542R型號單片機(jī)后，可有效提高整個(gè)控制系統(tǒng)的功能性，降低其應(yīng)用期間成本的浪費(fèi)與功耗，并且有效提高整個(gè)控制系統(tǒng)的全面化，因此充分發(fā)揮單片機(jī)的有效性對于家電控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有非常重要的作用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]趙鳳陽，劉俊華，李慧，楊嬌，鄧肖丹.基于凌陽SPCE061A單片機(jī)遠(yuǎn)程家電控制器的研制[J].科技信息，2010（11）：427-428.

[2]王榮華.基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（11）：4+6.