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用51单片机设计制作的垂钓小仪器

来源:  作者:北京 叶绍霖

  垂钓是一项有益健康的体育活动。垂钓时用投竿作钓具,一次向水中投入多组挂饵的钩(每根投竿挂一组钩),鱼饵被水浸泡或小鱼嘬吮会丢失,故需定时给每组钩换饵。各组钩入水中时间不同,要控制好换,饵时间难度很大。而这款垂钓小仪器,使垂钓爱好者除了可以准时换鱼饵外,还能掌握气温和水温,能大大提高垂钓效果。
  
  电路见下图。89C2051完成八路定时(到时发声报警)、温度测量、定时充电功能。P1.4~P1.7输出各显示位的BCD码,IC3为译码驱动器,数码管为共阴方式,P1.2—P1.3、P3.O—P3.1为位选信号输出口。
  
  Sl~S16组成4x4开关阵列。在扫描期间,P1.4—P1.7依次输出低电平,P3.2~P3.5作输入(低电平有效)。当检测到某引脚为低电平时,由软件设置状态,以查询方式执行控制和显示,各按钮开关的功能见附表。S1—S8对应“0”至“7”八个通道,每个通道可设置1至99分钟(用数码管COM1、COM2两位显示);Sl—SIO为设置数字输入,在设置(SET)状态按下某键,对应数字输入相应位。S15( LEFT)为移位键,用于设置时间个位与十位之间转换。数码管COM3为状态位,当前显示通道未设置显示1(不进行定时报警),正在定时(未到报警时间)不显示,正在报警显示O,正在设置状态显示2。数码管COM4显示通道号,如按一下S3则显示2通道。S11 (STOP)的作用是将显示通道的计时清零。
  
  报警时P3.7输出低电平,Vl导通,蜂鸣器B1发声。如有多个通道报警则按先后次序排队显示。按下S16( RESET),该通道结束报警重新计时,并显示下一个报警通道,待所有报警通道都结束返回,P3.7变成高电平。S16还有设置返回功能(设置完按S16退出设置,进入计时,显示当前时间)。S12(CHG)为充电控制,当S17置于CHARG(POWER OFF)时,插入9V电源,按S12,P3.3输出低电平,V2、V3、V5导通,四节五号镍镉电池被充电,充电电流由R16的阻值决定(当然功率要足够),此时数码管显示充电的小时和分钟数,充到16小时,单片机进入掉电状态,各三极管截止,电池停止充电。
  
  P1.0与P1.1口内置的模拟比较器构成A/D转换,进行温度检测。转换前Pl.l为低电平(内部晶体管饱和),C4无电压;转换开始时P1.1内部晶体管截止,R12(Rt)向C4充电;当C4电压达到P1.00电压(电位器P3输出电压)时,内置模拟比较器输出端(P3.6)变成低电平,P1.1变成低电平,C4放电。充电时间T=ln(1-Uo/E)R12xC4。其中,Uo/E为电位器的分压比,当该值取0.632时,T=R12 xC4。该时间由内部定时器TMR1(设置成十六位计时状态)完成。按下S16,退出温度显示状态返回其他状态。
  
  软件功能是开机,系统设置各寄存器状态,内部定时O(TMRO)作时基信号,每0.1秒产生一次中断,在中断服务子程序中对各定时、充电时间等寄存器进行判断处理(各通道分别计数,符合条件者分钟加1或小时加l,以及消除键抖动的定时等),其他中断禁止。主程序先对键盘扫描(如有键按下执行相应键处理程序),接着判断充电(如有则进入充电程序,充电时按任何键无效),判断温度(如有则进入温度程序,启动定时器1作A/D转换计时,用查表法求出相应温度值),判断报警(如有则执行相关程序,比较各通道计时时司与设置时间以确定报警否,报警输出),最后显示各状态,然后返回键盘扫描程序。该装置采用电池供电,为省电,只要四分钟无任何键按下则停止显示(报警、充电期间除外)。

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  本仪器元器件无特殊要求,按图示参数即可,热敏电阻NTC型50k (t=25℃),B=3300或3900。热敏电阻要装在小金属管内并用胶封严,以防水。
  
  Bl用直流供电3V ~9V的较好。装好后调节P3,使温度显示值与普通温度表一致,本机测量温度范围为O℃~40。C,低于下限或传感器开路显示99,高于上限或传感器短路显示66。
  
  正常显示时电池电流为40~60mA.不显示时为6~8mA,用600mAh的电池组完全能胜任。

垂钓小仪器


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