基于AVR单片机的时间继电器的设计

摘要：传统的时间继电器用振荡电路来完成延时功能，其时间的长短由RC时间常数确定，存在误差而且延时时间不方便调。在自动化工业控制系统中，采用传统时间继电器组成不同控制电路，一旦组装完成，其功能就无法更改，维护非常困难。基于此，详细介绍了利用atmega128单片机设计时间继电器的方法，解决了如何处理时间精度和方便调整时间的问题，该时间继电器是以AVR单片机为核心组成的小系统控制三路继电器，可以设定一天中的时间为继电器的开启时间和关闭时间，一共可以设定两组定时模式，延时开的模式和延时关的模式，并具有时间设定功能，用户可以根据实际情况设定需要延时的时间。
关键词：时间继电器；单片机；延时

随着微机控制技术的发展，以各种微处理器为控制核心的新型控制装置全面取代了原有的继电器。在现代自动控制设备中，都存在一个电子电路和电气电路的互相连接问题，一方面要电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件，另一方面又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，时间继电器便能起到这一桥梁作用。时间继电器是一种将电子定时电路与继电器组合在一起的延时控制装置，在电子设备的自动控制中使用较多，通过它可以定时控制电路的换接，具有使用方便、定时可调、使用寿命长的特点。

1 系统构成
本文设计的时间继电器外围包括如下几部分：电源部分、键盘部分、LCD液晶屏显示部分、继电器、状态指示和报警等。系统框图如图1所示。

根据系统的要求和现实考虑，选用ATMEL公司的ATmega128单片机，ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。ATmega128的数据吞吐率高达1 MIPS／MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

2 AVR单片机特点
由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机，AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为强大，同时由于其价格低等优势，在很多场合可以替代51系列单片机。本设计是基于AVR单片机而设计的控制系统。
·高性能、低功耗的AVR@8位微处理器
·先进的RISC结构
·非易失性的程序和数据存储器
·JTAG接口(与IEEE 1149．1标准兼容)
AVR单片机如图2所示。