PC机智能家电控制系统电路设计详解

　　本系统采用单片机AT89C51(＄3.7875)为控制核心，以电脑作为上位机，实现在电脑上自动控制8路家电的开关状态，单片机嵌入式系统亦可以通过按键控制家电的开关。硬件部分包括单片机最小系统，串口通信、液晶显示界面三大部分。最小系统部分单片机选用了AT89C51(＄3.7875)单片机，串口选用232电平转TTL电平的MAX232(＄2.0686)芯片，进行电平转换。液晶选用128X64点阵的液晶模块。本系统显示直观，控制方便。

　　稳压直流电源设计

　　

　　本系统设计为5V直流稳压电源给系统供电，AC220(＄44.0800)市电经220V～9V变压器变压，然后经桥式整流电路，再经电容滤波电路，经7805稳压管稳压，再进行二次滤波，输出较稳定的5V电压，给本系统供电。

　　流程图如下图所示：

　　

　　本系统在实际制作过程中，基于成本考虑，本设计未做电源这一部分，而是用USB连接线，代替了电源的制作。因电脑现已非常普及，从电脑的USB口取5V电源，亦非常方便。

　　矩阵键盘的设计

　　矩阵按键部分由8个轻触按键，单片机的P2口检测及按键状态，并记录相应的键值，指示相应的指示灯亮，并同步把相应信息通过串口传给PC机。

　　键盘的硬件电路如图2-2所示：

　　

　　图2-2键盘硬件图　　键连击现象的克服和处理

　　当我们按下某个键时，对应的功能便会通过键盘分析程序得以执行，如果在操作者释放之前，对应的功能多次执行，如同操作者在连续不断的操作该键一样，这种现象就称为连击。连击先可用图4-2-3所示流程图的软件方法来解决：当某个键按下时，首先进行软件去抖处理，确认键被按下后，便执行与该键相对应的功能，执行完后不是立即返回，而是等待键释放之后再返回，使每一次按键只被响应一次，从而达到避免连击的目的。

　　

　　指示灯硬件图

　　如果把连击现象加以利用，有时会给操作者带来便利。例如在某些仪器中。因设计的按键很少，没有安排0～9数字键，只设置了一个调整键，这时需要采用加1（或者减1）的方法来调整有关参数，但当调整量较大时就需要多次按键，使操作者很不方便。如果允许存在连击现象，我们只要按住键不放，参数就会不停的加1（或者减1），会让操作比较方便、快捷。具体实现流程图如图4-2-3所示，其中加入的延时环节是为了控制连击的速度。

　　液晶显示驱动电路的设计

　　

　　液晶显示的原理分析

　　现在，在市场上所使用的液晶都是液晶模块，也就是说，现在的液晶模块都是将液晶以及相应的驱动芯片，寄存器，驱动电源电路等一系列的辅助电路都集成在了一起，从二使用户能够更加的方便是液晶，即所谓的大众化。12864采用的是点阵式液晶，分为128X64个点，即有1204个字节，也就是说每一个ROM内存单元对应一个点阵。如何对其驱动是对12864的主要难点，对于其驱动大致可以分为：初始化，设置起始位显示，输送数据几大块。初始化主要的就是按照芯片手册来，因为那些命令语句的内存单元都是定的，不能够根据用户的喜好来自己定义。设置起始位数据显示位置，主要是要搞清楚ROM的对应地址。12864分为左半屏面和右半屏面。其中左边占64列，右边占64列。共128列。行分为64行。又将其分为8页，每一页占8行。列的起始地址为40H，行的起始地址为B8H。

　　系统仿真

　　

　　随着集成电路和计算机技术的迅速发展，使智能家电的整体水平发生巨大变化，传统的家电控制方式逐步的被智能化所取代。智能家电的核心部件是单片机，因其极高的性价比得到广泛的应用与发展，从而加快了智能家居的发展。