本發(fā)明涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種撥碼型時(shí)間繼電器及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中各大廠商生產(chǎn)的時(shí)間繼電器大多都基于日本富士電機(jī)株式會(huì)社研發(fā)的電子式時(shí)間繼電器ST3P改進(jìn)而來，這種電子式時(shí)間繼電器屬于RC振蕩式時(shí)間繼電器，要實(shí)現(xiàn)不同的延時(shí)規(guī)格需要用不同容量的延時(shí)電容來粗調(diào)，粗調(diào)后還需要人工對(duì)延時(shí)精度進(jìn)行微調(diào)。因此這種時(shí)間繼電器的電子元器件和線路板不能實(shí)現(xiàn)多延時(shí)的通用性，而且延時(shí)精度和一致性較差，調(diào)試過程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供了一種撥碼型時(shí)間繼電器及其控制方法，該時(shí)間繼電器通過撥碼開關(guān)來對(duì)延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)了多種延時(shí)規(guī)格通用。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種撥碼型時(shí)間繼電器，其包括電源回路、計(jì)時(shí)回路、與計(jì)時(shí)回路連接的輸出回路、與計(jì)時(shí)回路連接的用于電源工作狀態(tài)指示和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示的顯示回路、與計(jì)時(shí)回路連接的用于設(shè)定時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間的延時(shí)設(shè)定回路，所述計(jì)時(shí)回路包括單片機(jī)及外部時(shí)鐘電路。

所述延時(shí)設(shè)定回路包括三組撥碼開關(guān)KY1、KY2和KY3,以及與三組撥碼開關(guān)KY1、KY2和KY3相連的電阻和二極管，所述單片機(jī)的1腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R2后，同時(shí)接二極管D7、D13、D19作為所述單片機(jī)的1腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的2腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R1后，同時(shí)接二極管D9、D15作為所述單片機(jī)的2腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的17腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R4后，同時(shí)接二極管D5、D11、D17作為所述單片機(jī)的17腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的18腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R3后，同時(shí)接二極管D6、D12、D18作為所述單片機(jī)的17腳的電平輸出單元，所述二極管D5、D6、D7和D9的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY1相連，所述二極管D11、D12、D13和D15的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY2相連，所述二極管D17、D18和D19的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY3相連，所述撥碼開關(guān)KY1串聯(lián)一電阻R5后與所述單片機(jī)的7腳連接，所述撥碼開關(guān)KY2串聯(lián)一電阻R7后與所述單片機(jī)的6腳連接，所述撥碼開關(guān)KY3串聯(lián)一電阻R9后與所述單片機(jī)的10腳連接。

優(yōu)選的，所述撥碼開關(guān)KY1分別用0000～1001一共九種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的十位數(shù)字0～9，所述撥碼開關(guān)KY2分別用0000～1001一共九種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的個(gè)位數(shù)字0～9，所述單片機(jī)的6、7腳通過讀取兩位撥碼開關(guān)KY1、KY2的不同電平組合狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)兩位時(shí)間延時(shí)00～99的設(shè)定。

優(yōu)選的，通過所述撥碼開關(guān)KY3的電平狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)不同延時(shí)時(shí)基的設(shè)定，所述撥碼開關(guān)KY3分別用000、001、010、011、100、101、110、111一共8種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)基的M、H、S、0.1S、S、0.1M、M、0.1H。

優(yōu)選的，所述電源回路包括依次連接的降壓電路、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路。

優(yōu)選的，所述顯示回路包括電源工作狀態(tài)指示部分和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分，所述電源工作狀態(tài)指示部分包括電阻R6和發(fā)光二極管D8，所述時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分包括電阻R8和發(fā)光二極管D16，所述電阻R6和發(fā)光二極管D8串聯(lián)，所述電阻R8和發(fā)光二極管D16串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述輸出回路包括瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，三極管Q2和電阻R10，所述瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，以及時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分并聯(lián)連接后與三極管Q2的集電極相連接，所述電源工作狀態(tài)指示部分與三極管Q2的發(fā)射極相連接，所述瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，時(shí)間繼電器電源工作狀態(tài)和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)均與電源連接，所述三極管Q2的基極與電阻R10串連后與單片機(jī)的3腳相連接。

優(yōu)選的，所述延時(shí)設(shè)定回路的撥碼開關(guān)采用8421撥碼開關(guān)。

優(yōu)選的，所述外部時(shí)鐘電路為包括與單片機(jī)15腳相連的電容C4，與單片機(jī)16腳相連的電容C3，以及并聯(lián)設(shè)置于單片機(jī)15腳與16腳之間的晶振Y1，所述電容C3與C4中間接地。

本發(fā)明還提供了一種撥碼型時(shí)間繼電器的控制方法，所述控制方法包括：

獲取時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)基；

獲取時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間；

對(duì)延時(shí)時(shí)間按延時(shí)時(shí)基所規(guī)定的頻率作減1運(yùn)算，將減1運(yùn)算后的數(shù)值與“0”比較，若不相等則繼續(xù)作減1運(yùn)算，若相等則輸出控制信號(hào)控制瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A動(dòng)作和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示發(fā)光二極管D16點(diǎn)亮。

本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過三組撥碼開關(guān)對(duì)延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，替代了原來由兩組撥動(dòng)開關(guān)來設(shè)定延時(shí)規(guī)格，由電位器來設(shè)定延時(shí)時(shí)間，從而在一個(gè)時(shí)間繼電器上實(shí)現(xiàn)了多種延時(shí)規(guī)格的通用；由于采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，具體的延時(shí)精度也不需要人工通過內(nèi)部電位器來進(jìn)行微調(diào)，因此減小了阻容元件的離散性對(duì)延時(shí)精度和一致性的影響，提高了延時(shí)的精確度；本發(fā)明具有精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延時(shí)一致性好、電子元件及線路板的通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因而大幅地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)的物料和人工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的模塊示意圖；

圖2為本發(fā)明中時(shí)間繼電器的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明中電源回路的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明中顯示回路及輸出回路的電路原理圖；

圖5為本發(fā)明中計(jì)時(shí)回路及延時(shí)設(shè)定回路的電路原理圖；

圖6為本發(fā)明中時(shí)間繼電器的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖6所示，一種撥碼型時(shí)間繼電器，其包括電源回路10、計(jì)時(shí)回路20、與計(jì)時(shí)回路20連接的輸出回路30、與計(jì)時(shí)回路20連接的用于電源工作狀態(tài)指示和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示的顯示回路40、與計(jì)時(shí)回路20連接的用于設(shè)定時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間的延時(shí)設(shè)定回路50，所述計(jì)時(shí)回路20包括單片機(jī)及外部時(shí)鐘電路。

所述延時(shí)設(shè)定回路50包括三組撥碼開關(guān)KY1、KY2和KY3,以及與三組撥碼開關(guān)KY1、KY2和KY3相連的電阻和二極管，所述單片機(jī)的1腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R2后，同時(shí)接二極管D7、D13、D19作為所述單片機(jī)的1腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的2腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R1后，同時(shí)接二極管D9、D15作為所述單片機(jī)的2腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的17腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R4后，同時(shí)接二極管D5、D11、D17作為所述單片機(jī)的17腳的電平輸出單元，所述單片機(jī)的18腳對(duì)5V電源接一上拉電阻R3后，同時(shí)接二極管D6、D12、D18作為所述單片機(jī)的17腳的電平輸出單元，所述二極管D5、D6、D7和D9的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY1相連，所述二極管D11、D12、D13和D15的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY2相連，所述二極管D17、D18和D19的負(fù)極與撥碼開關(guān)KY3相連，所述撥碼開關(guān)KY1串聯(lián)一電阻R5后與所述單片機(jī)的7腳連接，所述撥碼開關(guān)KY2串聯(lián)一電阻R7后與所述單片機(jī)的6腳連接，所述撥碼開關(guān)KY3串聯(lián)一電阻R9后與所述單片機(jī)的10腳連接。

所述單片機(jī)的1腳為PA.2數(shù)據(jù)端口，所述單片機(jī)的2腳為PA.3數(shù)據(jù)端口，17腳為PA.0數(shù)據(jù)端口，所述單片機(jī)的18腳為PA.1數(shù)據(jù)端口，所述PA.0、PA.1、PA.2和PA.3分別代表1、2、4、8權(quán)碼，通過不同的輸出信號(hào)來實(shí)現(xiàn)具體的延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間。

所述延時(shí)設(shè)定回路50中的三組撥碼開關(guān)KY1、KY2和KY3，撥碼開關(guān)KY1、KY2用來設(shè)定時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間，撥碼開關(guān)KY3用來設(shè)定時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)基，設(shè)定好的延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間作為輸入信號(hào)送入計(jì)時(shí)回路。

所述計(jì)時(shí)回路20包括單片機(jī)及外部時(shí)鐘電路，單片機(jī)通過讀取延時(shí)設(shè)定回路的檢測(cè)信號(hào)來確定時(shí)間繼電器的具體延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間，然后將該數(shù)據(jù)存入單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

優(yōu)選的方案是，所述撥碼開關(guān)KY1分別用0000～1001一共九種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的十位數(shù)字0～9，所述撥碼開關(guān)KY2分別用0000～1001一共九種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間的個(gè)位數(shù)字0～9，所述單片機(jī)的6腳為PB.0數(shù)據(jù)端口，所述單片機(jī)的7腳為PB.1數(shù)據(jù)端口，所述單片機(jī)的6、7腳通過讀取兩位撥碼開關(guān)KY1、KY2的不同電平組合狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)兩位時(shí)間延時(shí)00～99的設(shè)定。

優(yōu)選的方案是，通過所述撥碼開關(guān)KY3的電平狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)不同延時(shí)時(shí)基的設(shè)定，所述撥碼開關(guān)KY3分別用000、001、010、011、100、101、110、111一共8種電平來實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)基的M、H、S、0.1S、S、0.1M、M、0.1H。

優(yōu)選的方案是，所述電源回路10包括依次連接的降壓電路、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路，所述電源回路用于將輸入的交流220V電壓進(jìn)行降壓整流為直流5V電壓后為其它回路供電，所述電源回路采用交流220V輸入，經(jīng)過降壓電路中的變壓器T1將交流220V電壓降為交流15V電壓，所述整流電路采用二極管D1、D2、D3和D4對(duì)交流15V電壓進(jìn)行橋式全波整流，電容C2對(duì)整流后的電壓濾波，三端穩(wěn)壓器Q1作二次降壓，再經(jīng)過電容C5濾波后輸出5V直流電壓，為計(jì)時(shí)回路、顯示回路、延時(shí)設(shè)定回路進(jìn)行供電。

優(yōu)選的方案是，所述顯示回路包括電源工作狀態(tài)指示部分和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分，所述電源工作狀態(tài)指示部分包括電阻R6和發(fā)光二極管D8，所述時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分包括電阻R8和發(fā)光二極管D16，所述電阻R6和發(fā)光二極管D8串聯(lián)，所述電阻R8和發(fā)光二極管D16串聯(lián)。當(dāng)時(shí)間繼電器通電后，電源工作狀態(tài)指示的發(fā)光二極管D8點(diǎn)亮，為用戶顯示當(dāng)前時(shí)間繼電器的電源工作狀態(tài)；當(dāng)時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間到達(dá)設(shè)定值后，計(jì)時(shí)回路輸出的高電平驅(qū)動(dòng)三極管Q2導(dǎo)通，時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示的發(fā)光二極管D16點(diǎn)亮，為用戶顯示當(dāng)前時(shí)間繼電器的延時(shí)到達(dá)狀態(tài)。

優(yōu)選的方案是，所述輸出回路包括瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，三極管Q2和電阻R10，所述瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，以及時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分并聯(lián)后與三極管Q2的集電極相連接，所述電源工作狀態(tài)指示部分與三極管Q2的發(fā)射極相連接，所述瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A，二極管D10、D14，時(shí)間繼電器電源工作狀態(tài)和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)均與電源連接，所述三極管Q2的基極與電阻R10串連后與單片機(jī)的3腳相連接。

輸出回路讀取計(jì)時(shí)回路中的時(shí)間延時(shí)信號(hào)，若讀取到延時(shí)結(jié)束的信號(hào)則控制瞬動(dòng)繼電器動(dòng)作；二極管D10、D14的作用是消除瞬動(dòng)繼電器KA1、K2A的自激電壓，起到保護(hù)繼電器的作用，電阻R10為三極管Q2基極限流電阻。時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間到達(dá)設(shè)定值后，計(jì)時(shí)回路輸出的高電平驅(qū)動(dòng)三極管Q2導(dǎo)通，瞬動(dòng)繼電器K1A和K2A的線圈吸合，觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的方案是，所述延時(shí)設(shè)定回路的撥碼開關(guān)采用8421撥碼開關(guān)。

優(yōu)選的方案是，所述外部時(shí)鐘電路為包括與單片機(jī)15腳相連的電容C4，與單片機(jī)16腳相連的電容C3，以及并聯(lián)設(shè)置于單片機(jī)15腳與16腳之間的晶振Y1，所述電容C3與C4中間接地。所述單片機(jī)的15腳為OSCO數(shù)據(jù)端口，所述單片機(jī)的16腳為OSCI數(shù)據(jù)端口，單片機(jī)的VDD端口通過電容C1接地。

本發(fā)明還提供了一種撥碼型時(shí)間繼電器的控制方法，所述控制方法包括：

獲取時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)基；

獲取時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間；

對(duì)延時(shí)時(shí)間按延時(shí)時(shí)基所規(guī)定的頻率作減1運(yùn)算，將減1運(yùn)算后的數(shù)值與“0”比較，若不相等則繼續(xù)作減1運(yùn)算，若相等則輸出控制信號(hào)控制瞬動(dòng)繼電器K1A、K2A動(dòng)作和時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示發(fā)光二極管D16點(diǎn)亮。

本發(fā)明的工作原理是，單片機(jī)通過讀取數(shù)據(jù)輸入端口的檢測(cè)信號(hào)來確定具體的延時(shí)時(shí)基和延時(shí)時(shí)間，然后對(duì)延時(shí)時(shí)間按延時(shí)時(shí)基規(guī)定的頻率作減1運(yùn)算，將減1運(yùn)算后的數(shù)值與“0”作比較，若不相等則繼續(xù)作減1運(yùn)算，若相等則從單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出端口PD.2輸出高電平驅(qū)動(dòng)三極管Q2導(dǎo)通，瞬動(dòng)繼電器K1A和K2A的線圈吸合，觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換，同時(shí)時(shí)間繼電器延時(shí)狀態(tài)指示部分的發(fā)光二極管D16被點(diǎn)亮，指示延時(shí)到達(dá)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。