【文章內容簡介】 TL 單向 8 位移位寄存器，可實現串行輸入，并行輸出。其中A、B（第 2 腳）為串行數據輸入端，2 個引腳按邏輯與運算規(guī)律輸入信號，共一個輸入信號時可并接。T（第 8 腳）為時鐘輸入端，可連接到串行口的 TXD端。每一個時鐘信號的上升沿加到 T 端時，移位寄存器移一位，8 個時鐘脈沖過后，8 位二進制數全部移入 74HC164 中。R（第 9 腳）為復位端，當 R=0 時，移位寄存器各位復 0，只有當 R=1 時，時鐘脈沖才起作用。Q1…Q8（第 36 和1013 引腳）并行輸出端分別接 LED 顯示器的各段對應的引腳上。在給出了 8個脈沖后，最先進入 74HC164 的第一個數據到達了最高位，然后再來一個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出，搞清了這一點，下面讓我們來看電路，6 片7HC164 首尾相串，而時鐘端則接在一起，這樣，當輸入 8 個脈沖時，從單片機RXD 端輸出的數據就進入到了第一片 74HC164 中了，而當第二個 8 個脈沖到來后，這個數據就進入了第二片 74HC164，而新的數據則進入了第一片 74HC164，這樣，當第六個 8 個脈沖完成后，首次送出的數據被送到了最左面的 164 中，其他數據依次出現在第一、二、三片 74HC164 中。 電源與復位電路部分 電源部分本次設計應用的電壓有+5V、+9V。220V 交流電源經變壓器,整流，濾波后分別進入芯片，產生+5V 電壓，這些電源的具體應用情況如下：+5V 電源：單片機及外圍電路所用電源。12 / 29+9V 電源：壓電喇叭所用電源。 復位電路根據應用的要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關復位。上電復位要求接通電源后，自動實現復位操作。常用的上電復位電路如圖(a)中左圖所示。圖中電容 C1 和電阻 R1 對電源+5V 來說構成微分電路。上電后，保持 RST 一段高電平時間，由于單片機內的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達到上電復位的操作功能，如圖 24(a)中右圖所示。 圖 24 上電復位(a)和上電或開關復位電路(b)要求電源接通后，單片機自動復位，并且在單片機運行期間，用開關操作也能使單片機復位。常用的上電或開關復位電路如圖 24(b)所示。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時間的高電平。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵 K 后松開，也能使 RST 為一段時間的高電平，從而實現上電或開關復位的操作。根據實際操作的經驗，下面給出這兩種復位電路的電容、電阻參考值。圖 24(a)中：Cl＝1030uF，R1＝1kΩ圖 24(b)中：C2＝1uF，Rl＝lkΩ，R2＝10kΩ本系統(tǒng)的復位電路采用上電復位。 電鈴和繼電器部分繼電器是我們生活中常用的一種控制設備，通俗的意義上來說就是開關，在條件滿足的情況下關閉或者開啟。繼電器的開關特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。從另一個角度來說，由于為某一個用途設計使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機械設備相交互，所以繼13 / 29電器也起到電子設備和機械設備的接口作用。最常見的繼電器要數熱繼電器，通常使用的熱繼電器適用于交流50Hz、60Hz、額定電壓至 660V、額定電流至 80A 的電路中，供交流電動機的過載保護用。它具有差動機構和溫度補償環(huán)節(jié)，可與特定的交流接觸器插接安裝。時間繼電器也是很常用的一種繼電器，它的作用是作延時元件，通常它可在交流 50Hz、60Hz、電壓至 380V、直流至 220V 的控制電路中作延時元件，按預定的時間接通或分斷電路?？蓮V泛應用于電力拖動系統(tǒng)，自動程序控制系統(tǒng)及在各種生產工藝過程的自動控制系統(tǒng)中起時間控制作用，它具有定時精度高、延時時間長、調節(jié)方便等優(yōu)點，通常還帶有數碼輸入、數字顯示等功能，應用范圍廣。在控制中常用的中間繼電器通常用作繼電控制，信號傳輸和隔離放大等用途。此外還有電流繼電器用來限制電流、電壓繼電器用來控制電壓、靜態(tài)電壓繼電器、相序電壓繼電器、相序電壓差繼電器、頻率繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、接地繼電器、電動機保護繼電器等等。正是有了這些不同類型的繼電器，我們才有可能對不同的物理量作出控制，完成一個完整的控制系統(tǒng)。 除了傳統(tǒng)的繼電器之外，繼電器的技術還應用在其他的方面，比如說電機智能保護器是根據三相交流電動機的工作原理，分析導致電動機損壞的主要原因研制的，它是一種設計獨特，工作可靠的多功能保護器，在故障出現時，能及時切斷電源，便于實現電機的檢修與維護，該產品具有缺相保護，短路、過載保護功能，適用于各類交流電動機，開關柜，配電箱等電器設備的安全保護和限電控制，是各類電器設備設計安裝的優(yōu)選配套產品。當定時時間到了，壓電喇叭則發(fā)出一陣聲響，時間到時發(fā)出一陣聲響，按下 K4 鍵可以停止聲響。也可以啟動繼電器，由繼電器可以控制放音機。 按鍵部分按鍵設定部分比較簡單，因為本系統(tǒng)按鍵少，所以在設計上采用了獨立按鍵方式，程序的編制上也采用了簡單的掃描方式。程序執(zhí)行后工作指示燈 LED 閃動，表示程序開始執(zhí)行，七段顯示器顯示“0000”，按下操作鍵 K1K4 動作如下： K1：設置現在的時間。 K2：顯示鬧鈴設置時間。 K3：設置鬧鈴時間。 K4：鬧鈴 ON/OFF 設置，設為 ON 時連續(xù) 3 次發(fā)出嗶的一聲，設為14 / 29OFF 時發(fā)出嗶的一聲。設置現在的時間或是鬧鈴時間設置如下： K1：設整時。 K2：設整分。 K3：設置完成。3 軟件設計單片機作息時間控制的動作利用時間計時處理來做秒計數，當所設置的時間到了，則發(fā)出一陣聲響，啟動繼電器，由繼電器可以控制放音機開啟或關閉。單片機定時器負責定時的計數，不會因為按鍵處理而中斷時間秒數的增加。時，分，秒數據是存在變量內并寫入七段顯示器的緩沖區(qū)內，而由顯示器掃描程序中定時掃描而顯示出時間。 主程序設計在主控程序循環(huán)中主要工作為掃描是否有按鍵，若有按鍵則應做相應的功能處理，同時也掃描顯示器顯示時間數據，并檢查所設置的時間是否到了，圖 為主程序控制的工作流程。時間計時處理程序是等過了 1S 后，則更新時間數據，將最新的時，分，秒的數據轉換為數字數據并顯示在七段顯示器上。程序中是這樣判斷是否過了 1S 的：設置一個變量是 1S，當新的變量和設置的變量不一樣時，則表示已過了 1S，要做相關程序時間處理了。15 / 29主程序開始初始化定時器初始化變量繼電器 OFF，消除電鈴標志LED 閃動，表示程序開始執(zhí)行掃描顯示器更新時間數據，定時時間到K1：設置現在的時間K2：顯示定時設置時間K3：設置定時時間K4：電鈴 ON/OFF是否按KKKK4鍵？圖 31 主程序控制的工作流程16 / 29 子程序設計主要控制子程序說明如下：（1） T0_INT：定時器 0 計時中斷程序每隔 5ms 中斷一次。（2） DELAY：延時子程序。（3） DELAY1：控制七段顯示器延時時間。（4） LED_BL：工作 LED 閃動控制。（5） SCAN1：七段顯示器掃描一遍。（6） LOAD_DATA：加載七段顯示器顯示數據“0”。（7） INIT：初始化控制變量。（8） INIT_TIMER：初始化定時器接口，使用定時器 0 模式 0 計時。（9） TIME_PRO：更新時分秒數據。（10） CONV1：將分及秒的數據轉化為七段顯示器顯示數據并寫入顯示內存內。（11） CONV：將時及分的數據轉換為七段顯示器顯示數據并寫入顯示內存內。（12） SET_TIME：設置現在的時間包括小時及分鐘。（13） TIME_OUT：過了 1S 后則更新時間并檢查定時時間是否到了。（14） LOOK_ATIME：查看已設置的定時時間。（15） CONVA：轉換定時時間時分數據為七段顯示器顯示數據并寫入顯示內存。（16） SET_ATIME：設置定時時間。子程序流程圖如下：