1.電路的主要功能與特點(diǎn)

①由于本電路的時(shí)鐘是對(duì)晶振分頻后獲得的，具有極高的頻率穩(wěn)定性，且延時(shí)系采用數(shù)字計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行，因而對(duì)時(shí)間的控制精度較高，可有效地避免普通RC延時(shí)電路控制時(shí)間不準(zhǔn)確、不可靠的問題出現(xiàn)。

②初始加電時(shí)，被控負(fù)載（紫外線消毒燈管）將自動(dòng)處于加電狀態(tài)，本電路的兩位數(shù)碼顯示器將自動(dòng)顯示出系統(tǒng)默認(rèn)的“消毒時(shí)間”，只要不進(jìn)行新的時(shí)間設(shè)置，電路就將按系統(tǒng)默認(rèn)控制負(fù)載循環(huán)工作的時(shí)間方式(本例為：消毒10分鐘、暫停25分鐘)，自動(dòng)開始運(yùn)行。

③電路允許隨時(shí)通過按鍵開關(guān)自行輸入設(shè)置新的消毒、暫停時(shí)間參數(shù)，消毒和暫停的時(shí)間范圍均可在1分鐘（最短時(shí)間）至99分鐘（最長時(shí)間）之間任意設(shè)置（分辨率為1分鐘），這為用戶根據(jù)消毒柜的使用季節(jié)、環(huán)境溫度、柜內(nèi)存放物品的種類及數(shù)量等具體情況，適時(shí)進(jìn)行設(shè)置，選用合適的消毒（通、斷電）時(shí)間提供了方便。

④在進(jìn)行新的時(shí)間參數(shù)設(shè)置時(shí)，數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)將自動(dòng)停止閃動(dòng)，表明電路已退出工作狀態(tài)，進(jìn)入了設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)，固態(tài)繼電器將立即截止，紫外線燈管停止加電工作。

⑤在進(jìn)行時(shí)間參數(shù)設(shè)置和正常消毒及等待的工作過程中，系統(tǒng)均采用兩位數(shù)碼管做“十位”和“個(gè)位”的倒計(jì)時(shí)顯示，同時(shí)用數(shù)碼管上小數(shù)點(diǎn)的同步閃亮作為秒顯示，顯示直觀、準(zhǔn)確。

⑥系統(tǒng)設(shè)有柜門是否關(guān)閉的自動(dòng)檢測功能，當(dāng)柜門尚未關(guān)閉時(shí)，電路將強(qiáng)制關(guān)閉紫外線消毒燈管的電源，以防止紫外線外泄對(duì)人員造成傷害。

2.電路硬件

   電路見圖1。AT89C2051單片機(jī)芯片IC1作為本電路的核心，C3和R1構(gòu)成了簡易的上電自動(dòng)復(fù)位電路。JT、C1、C2與IC1相關(guān)引腳構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路。顯示器采用兩只共陽型數(shù)碼管。IC1的15個(gè)I/O口全部使用，其中，P1.0為 秒顯示輸出口，通過一只限流電阻接至各數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)電極上，正常工作時(shí)，將以小數(shù)點(diǎn)的閃亮作為秒信號(hào)顯示；P1.1-P1.7作為七段數(shù)碼管的段選信號(hào)（低電平有效）輸出口，分別通過一只限流電阻，接至各數(shù)碼管的相應(yīng)電極上。數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)掃描的方式進(jìn)行，其動(dòng)態(tài)位選信號(hào)分別由IC1的P3.2和 P3.3輸出，高電平有效，其輸出信號(hào)通過VT1、VT2分別驅(qū)動(dòng)兩只數(shù)碼管交替（動(dòng)態(tài)）顯示。IC1的P3.0和 P3.1為設(shè)置輸入口，其對(duì)“地”間各接有一只常開型自復(fù)位按鍵開關(guān)S1和S2，其中，S1為“-1操作鍵”，S2為“設(shè)置功能鍵”；通過與軟件配合，利用S1、S2即可完成控制紫外線燈管加電時(shí)間與斷電時(shí)間的輸入與設(shè)置。P3.4為消毒時(shí)間設(shè)置狀態(tài)指示控制口，通過一只電阻接至LED1，電路正常工作時(shí)，LED1不會(huì)亮，只有進(jìn)行“消毒”時(shí)間設(shè)置時(shí)，LED1才會(huì)點(diǎn)亮。而進(jìn)行“斷電”時(shí)間設(shè)置時(shí)，LED1將被熄滅。P3.5為柜門狀態(tài)檢測輸入口，當(dāng)柜門關(guān)閉時(shí)，柜門開關(guān)Sm閉合，P3.5被接至低電位；當(dāng)柜門打開時(shí)，柜門開關(guān)Sm開路，P3.5被懸空（通過內(nèi)部上拉電阻接至高電位），這樣，通過與程序配合，即可準(zhǔn)確進(jìn)行識(shí)別；P3.7為輸出控制口，通過一只電阻接至一個(gè)固態(tài)繼電器SSR的輸入端，由固態(tài)繼電器適時(shí)驅(qū)動(dòng)紫外線消毒燈管實(shí)現(xiàn)周期性地加電與斷電，完成斷續(xù)自動(dòng)消毒功能。LED2為消毒狀態(tài)指示燈，只有當(dāng)電路的紫外線燈管處于消毒工作狀態(tài)時(shí)，LED2才會(huì)點(diǎn)亮。電源變壓器B、橋式整流器QZ、7805三端穩(wěn)壓器WY及C4~C7組成了電源電路，可為整個(gè)電路提供穩(wěn)定的+5V直流工作電源。

   電路中所需元件的規(guī)格參數(shù)均如圖1中所標(biāo)注。

3.程序介紹

    本程序使用匯編語言編寫。主程序和定時(shí)中斷子程序的流程圖分別如圖2a、圖2b所示。程序運(yùn)行后，在初始化程序中，首先對(duì)片內(nèi)RAM空間進(jìn)行分配和定義，其中，42H和43H分別用于存放個(gè)位和十位數(shù)碼管中擬顯示的數(shù)據(jù)；4AH、4BH、4CH、4DH為四個(gè)記憶單元，分別用于存放設(shè)置好的“加電（消毒）時(shí)間”與“斷電（暫停）時(shí)間”的十位和個(gè)位的數(shù)據(jù)，當(dāng)電路工作時(shí)，根據(jù)需要，適時(shí)被分別讀入42H和43H中。在定時(shí)計(jì)數(shù)中斷子程序中，要完成秒信號(hào)的產(chǎn)生、60秒計(jì)數(shù)、定時(shí)時(shí)間到否的查詢等功能。其中，秒信號(hào)的產(chǎn)生是利用對(duì)單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T1產(chǎn)生的中斷信號(hào)進(jìn)行多次累加后形成的，該信號(hào)將由P1.0輸出，用以完成秒閃爍功能。同時(shí)，該信號(hào)還經(jīng)過60次計(jì)數(shù)后產(chǎn)生分信號(hào)，最后，再以分鐘為時(shí)間間隔，從設(shè)置好的定時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)內(nèi)逐一遞減并隨時(shí)顯示剩余的定時(shí)時(shí)間參數(shù)，形成倒計(jì)數(shù)的顯示方式。在某一種工作狀態(tài)（加電，或斷電）下，當(dāng)42H和43H同時(shí)都減為0時(shí)，則該狀態(tài)下的定時(shí)過程也就完成了，系統(tǒng)將控制電路自動(dòng)進(jìn)入另一個(gè)工作狀態(tài)（斷電，或加電），此時(shí)，將首先在42H和43H中讀入存于“記憶單元”中的另一狀態(tài)下的時(shí)間參數(shù)同時(shí)進(jìn)行顯示，隨后即開始該狀態(tài)下的定時(shí)并將依上所述工作過程一直循環(huán)工作下去。其中，每當(dāng)需要對(duì)輸出端的“紫外線燈管”加電控制時(shí)，都要先檢測P3.5的電位狀態(tài)，以確認(rèn)柜門是否已經(jīng)關(guān)閉，如果尚未關(guān)閉（P3.5為高電位），則控制SSR保持截止?fàn)顟B(tài)，“紫外線燈管”不被加電；如果已經(jīng)關(guān)閉（P3.5為低電位），才能控制SSR導(dǎo)通，使“紫外線燈管”加電，進(jìn)行消毒工作，這樣即可確保不出現(xiàn)因紫外線外泄，對(duì)人員造成的傷害。在按鍵處理子程序中，要完成對(duì)兩種按鍵信號(hào)的輸入識(shí)別、鍵接點(diǎn)的軟件延時(shí)除顫、十位和個(gè)位定時(shí)數(shù)據(jù)的分別減一設(shè)置等功能。在顯示子程序中，采用了典型的查表程序，分別完成十位和個(gè)位數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，其指令表如附表所示。

4.自行設(shè)置時(shí)間參數(shù)的方法

    本電路設(shè)置時(shí)間參數(shù)時(shí)，采用循環(huán)方式進(jìn)行。在設(shè)置時(shí)，先按一下S2，進(jìn)行“加電消毒”時(shí)間的個(gè)位數(shù)設(shè)置，此時(shí)，LED1點(diǎn)亮，秒閃動(dòng)停止，十位數(shù)碼管被熄滅，按動(dòng)S1，可使個(gè)位的數(shù)碼管做倒計(jì)數(shù)顯示，選擇到所需的數(shù)字即可。再按一下S2，將進(jìn)行“加電消毒”時(shí)間的十位數(shù)設(shè)置，此時(shí)，個(gè)位數(shù)碼管熄滅，按動(dòng)S1，可選擇十位上所需的數(shù)字。第三次按動(dòng)S2，將進(jìn)行“斷電”時(shí)間的個(gè)位數(shù)設(shè)置，此時(shí)，LED1滅，按動(dòng)S1，可選擇個(gè)位上所需的數(shù)字。第四次按動(dòng)S2，進(jìn)行“斷電”時(shí)間的十位數(shù)設(shè)置，按動(dòng)S1，可選擇十位上所需的數(shù)字。第五次按動(dòng)S2，電路恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，此時(shí)，LED1處于熄滅狀態(tài)，數(shù)碼管將自動(dòng)顯示出新設(shè)置好的“加電”時(shí)間，秒顯示開始閃亮，整個(gè)電路開始按照新設(shè)置的時(shí)間參數(shù)運(yùn)行工作。

    在進(jìn)行上述設(shè)置時(shí)，當(dāng)調(diào)整到數(shù)碼管顯示為0時(shí)，若再按動(dòng)S1鍵，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管將自動(dòng)回到9，因此，每位數(shù)的設(shè)置都是可以循環(huán)調(diào)整和顯示的。在設(shè)置和正常工作中的任意時(shí)刻，只要按動(dòng)S0復(fù)位鍵，電路就將立即復(fù)位，此時(shí)，所有自行設(shè)置的時(shí)間參數(shù)會(huì)被自動(dòng)消除，電路將回到剛加電時(shí)的初始狀態(tài)，系統(tǒng)將按照默認(rèn)的時(shí)間參數(shù)進(jìn)行工作。