一个自制的家用多功能定时器,用于控制家用电器的输出功率,同时提供自定义定时和显示、声音提示等。

基本功能

使用旋钮实现接近无极的功率调节(0~100%);按键调节小时分钟定时,倒计时结束自动断电,并伴随声音提示;共有总开关一个和分开关两个(定时和功率两部分),独立不同模块;共有两块 4 位 LED 数码管,用于显示当前功率以及定时时间。

操作说明以及部分功能详解

该产品总共分为四个模块:

  • 功率模块
  • 定时模块
  • 输出隔离模块
  • 声音提示模块。

其中功率模块和定时模块各包含显示和操作功能,输出隔离模块旨在单独将输出隔离避免负载影响主控板数字/模拟信号,声音提示模块即提示倒计时结束。

功率模块

功率模块由按键操作部分和功率显示部分组成,提供功率调节和功率显示。

按键操作部分

该部分由钮子开关和旋钮开关组成,在此定义其开关编号为 P 、 PBTN 。其中 P 为功率输出调节开关, PBTN 为功率状态开关。

操作逻辑说明:

  • 旋钮可调节输出功率的大小,基本为无极调节。
  • BTN 为功率状态开关,想要开启功率输出,此开关必须闭合,反之无论旋钮开关开合大小都不会有功率输出。

功率显示部分

该部分由一个 4 位 LED 数码管显示,第一位为英文字母 P 表示功率,后三位根据按键操作部分的开关状态来决定显示的内容。

逻辑操作及显示说明

  • 上电后功率显示初始化为 P---,系统此时关闭功率输出,显示在上电 2s 后关闭。
  • 闭合 PBTN 后,系统开启输出功率,此时显示为 P000
  • 旋动 P 旋钮开关,调节输出功率的大小,此时根据实际输出功率的大小,显示当前的输出功率百分比为 PXXXXXX 即为当前的百分比值。
注意:

如果在闭合 PBTN 前,P 旋钮开关已经 打开并旋到一定位置 ,则闭合后即刻输出当前位置功率并显示。

定时模块

定时模块由按键操作部分和定时显示部分组成,提供定时时间调节和倒计时显示。

按键操作部分

该部分由三个轻触按键和两个钮子开关组成,在此定义其开关编号为 SW 、 + 、 - 、 ST 、TBTN ,分别为切换清零键、增加键、减少键、状态键、定时总开关。SW 、 + 、 - 按键有两种模式:轻点模式、长按模式。ST 按键仅有轻点模式,TBTN 为定时显示部分总开关。

定时显示部分

该部分由一个 4 位 LED 数码管(带“:”),前两位代表小时,后两位代表分钟,“:”代表秒。根据按键操作部分的输入进行实时显示。

操作逻辑及显示说明:

  • 上电后定时显示初始化为 --:--, 系统初始化计时时间为 0 ,显示在上电 2s 后关闭。
  • TBTN 为显示和计时总开关,只有当 TBTN 闭合时,定时操作显示部分才会运行,以下所有操作的前提是 TBTN 闭合。
  • 轻点切换键(SW),第一次为分钟位闪烁,再点即为小时位闪烁,此后再点即循环切换闪烁。
  • 长按切换键(SW) 2s 后将清零显示和计时。
  • 10s 后未操作则停止闪烁,并保存当前计时时间,若要调节计时时间,请重新轻点切换键(SW)。
  • 在定时显示闪烁时轻点增加键(+)和减少键(-)可以增加或减少当前位的计数值。
  • 设置计时时间完成后,可直接轻点状态键(ST)开始计时(也可在闪烁停止时轻点该键开始计时)。
  • 在计时运行期间,秒位开始闪烁。
  • 在计时运行期间,SW 、 + 、 - 三个按键轻点模式和长按模式均失效。
  • 在计时运行期间,轻点状态键即可暂停当前计时。
  • 在计时暂停期间,分钟、小时、秒位同时缓慢闪烁以代表当前计时处于暂停状态。
  • 在计时暂停期间,SW 、 + 、 - 的按键轻点模式恢复正常。
  • 在计时暂停期间,再次轻点状态键(ST)即可继续运行当前计时。
  • 在计时暂停期间,长按切换键(SW) 2s 后将清零显示和计时,同时结束显示闪烁。
待添加的功能:
  • 在计时运行期间,同时按住 + 、 - 按键 2s 以上将锁定当前所有按键(即四个按键的功能全部失效),直到计时结束,或者再次同时按住 + 、 - 按键 2s 以上方可解锁。

输出隔离模块

控制当前输出的功率大小,目前计划控制可控硅的导通角来间接控制当前的功率输出百分比。

声音提示模块

采用定时器 PWM 和功放来驱动扬声器,在倒计时还有 10 秒钟时,将在每秒计时时发出“滴”的声音。在计时结束后发出“滴”的声音并持续 5s 。


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