大家好。今天我要分享的是一款DIY延時插座。延時插座并不是新東西，壇子里好幾位前輩分享過類似制作。正是因為看到他們的作品，我才忍不住自己也做一個，這樣才能真正鍛煉自已。先上制作出來的成品圖如下：
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2021-1-24 20:13 上傳
功能：
* 可選擇延時斷電或延時上電工作方式，在開機前操作黑色的小開關進行設置。
* 定時時間可設置范圍：1分鐘~99小時59分鐘。
* 短按按鍵1分鐘加1，長按按鍵1小時加1 ，在停止和啟動狀態下均可調整時間。
* 短按按鍵2啟動定時，長按按鍵2復位。
* 使用繼電器控制插座輸出，250V電壓下額定電流10A，建議實際使用不超過1kW。
為方便快速制作，本設計選用模塊化零部件，主要模塊包括單片機STC15F104W、220V轉5V電源模塊、TM1637四位時鐘數碼管模塊、繼電器模塊等。全部材料均可在網上采購，總材料費用30元左右（含盒子和電源線）。
接線圖：
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2021-1-24 20:21 上傳
實物內部結構：
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2021-1-24 20:22 上傳
分享經驗：
* STC15F104W是一款非常方便實用的小單片機，8個腳的芯片除Vcc和Gnd外6個腳全是IO口，無須外部晶振和復位，供個電就能直接使用，實用是搞小制作的絕佳選擇。
* TM1637數碼管模塊使用I2C通信，只占用兩個IO口就行，而且程序非常簡單，再也不用考慮常規數碼管的刷新和消隱什么的。加載封裝好的頭文件即可輕松調用顯示。
* 繼電器選用了可硬件設置高低電平驅動的模塊，我使用了高電平驅動。一開始輸出高電平發現驅動不了，原來要把IO口設置為強推挽模式才能驅動。
* 因為單片機IO口數量限制，需要按鍵復用，這就引入了長按短按識別機制。我使用了10ms中斷掃描一次按鍵狀態，使用自己琢磨了一套長按短按機制，可能有點粗糙，但親測好用。
* 一開始寫的程序顯示倒計時，是直接顯示計時時間，比如倒計時剩不到1分鐘時，數碼管顯示的是00:00，總感覺這樣不科學。后來改為只要這一分鐘的秒還沒走到0，就仍算1分鐘。比如只剩20秒時，仍顯示00:01，只有倒計時結束剩0秒時，才顯示00:00。程序作了相應修改實現了此功能。但總感覺還能寫的更簡練。。。
* 制作產品當然少不了一個好看的外殼。我經常在網上買防水塑料盒，各種規格都有，這個延時插座使用的盒子尺寸是158mm*90mm*40mm。盒子的切割鉆孔也有技巧。工具方面電鉆當然少不了，還有帶倒鉤的割刀也非常實用，盒子在小太陽前烘烤一下會更軟更好切割。
* 這個延時插座沒裝輸出電源指示燈，忘了。。。如有朋友也制作一個的話可以加上。
歡迎朋友們一起交流。
單片機源程序：
- /*********************************************/
- /* DIY延時插座 */
- /* 創建者 ：sven */
- /* 創建時間：2021/1/23 */
- /*********************************************/
- #include "STC15.H"
- #include "TM1637.H"
- #include "intrins.h"
- sbit key1=P3^0; //按鍵1，時間設置：短按分鐘+，長按小時+
- sbit key2=P3^1; //按鍵2，短按啟動，長按復位
- sbit key3=P3^2; //開關按鍵3，切換延時斷電/延時上電功能，只在開機時檢測
- sbit relay=P3^3; //繼電器觸發信號，硬件設置為高電平時線圈通電
- unsigned char mode=0; //mode為工作模式0，1 分別表示停止模式和運行模式
- unsigned char hour=0,minute=0,second=0,time_count=0; //真實計時的時，分，秒，10ms計數器
- unsigned char show[6]={0,0,0,0,0,0}; //TM1637四位數碼管顯示數組：小時的十位和個位，分鐘的十位和個位，最后兩個為小時和分鐘。
- unsigned int uiKeyTimeCnt1; //按鍵1計數
- unsigned int uiKeyTimeCnt2; //按鍵2計數
- bit ShortTouchFlag1=0; //按鍵1短按按鍵有效標志
- bit LongTouchFlag1=0; //按鍵1長按按鍵有效標志
- bit LongTouchRelease1=1; //按鍵1長按釋放過的標志
- bit ShortTouchFlag2=0; //按鍵2短按按鍵有效標志
- bit LongTouchFlag2=0; //按鍵2長按按鍵有效標志
- bit LongTouchRelease2=1; //按鍵2長按釋放過的標志
- bit delay_OnOff=0; //延時上電和延時斷電選擇位，開機檢查Key3設置此位，0表示延時斷電，1表示延時上電。
- bit flag_1s=1; //秒任務標志位
- bit flag_500ms=1; //半秒標志位
- bit stat_500ms=0; //半秒狀態位，控制時間冒號閃爍
- /******************************
- 函數說明：延時函數，STC_ISP軟件給出 @6MHz 1T單片機
- 入口參數：us=延時微秒數
- 出口參數：無
- ******************************/
- void Delay_US(unsigned int us)
- {
- while(us--)
- {
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- }
- }
- /******************************
- 函數說明：定時器0初始化，12T自動重裝模式，定時10毫秒
- ******************************/
- void Timer0Init(void) //10毫秒@6.000MHz
- {
- AUXR &= 0x7F; //定時器時鐘12T模式
- TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
- TL0 = 0x78; //設置定時初值
- TH0 = 0xEC; //設置定時初值
- TF0 = 0; //清除TF0標志
- TR0 = 1; //定時器0開始計時
- ET0=1; //允許T0中斷
- EA=1; //開全局中斷
- }
- /******************************
- 函數說明：按鍵短按長按檢測
- ******************************/
- void Key_scan(void) //在中斷里調用，每10ms檢查一次按鍵狀態
- {
- if(key1==0) //如果按鍵1按下
- {
- uiKeyTimeCnt1++; //累加按鍵計時
- }
- if(uiKeyTimeCnt1>200&&LongTouchRelease1==1) //當按鍵超過2秒且此前釋放過一次時
- {
- LongTouchFlag1=1; //長按標志位置1，用于長按2秒后立即處理長按動作
- LongTouchRelease1=0; //長按釋放標志置0，表示長按未釋放
- }
- if(key1==1) //當按鍵松開（也可能是抖動彈開）
- {
- if(uiKeyTimeCnt1>2&&uiKeyTimeCnt1<=200) //只有大于20mS，且小于2秒，才判為短按
- {
- uiKeyTimeCnt1=0; //清零按鍵計時
- ShortTouchFlag1=1; //短按標志位置1
- LongTouchFlag1=0; //長按標志位置0
- }
- if(uiKeyTimeCnt1>200) //如果松開按鍵時按鍵超過2秒，則為長按釋放
- {
- uiKeyTimeCnt1=0; //清零按鍵計時
- LongTouchRelease1=1; //長按釋放標志位置1，表示長按已釋放
- }
- }
- if(key2==0) //如果按鍵2按下
- {
- uiKeyTimeCnt2++; //累加按鍵計時
- }
- if(uiKeyTimeCnt2>200&&LongTouchRelease2==1) //當按鍵超過2秒且此前釋放過一次時
- {
- LongTouchFlag2=1; //長按標志位置1，用于長按2秒后立即處理長按動作
- LongTouchRelease2=0; //長按釋放標志置0，表示長按未釋放
- }
- if(key2==1) //當按鍵松開（也可能是抖動彈開）
- {
- if(uiKeyTimeCnt2>2&&uiKeyTimeCnt2<=200) //只有大于20mS，且小于2秒，才判為短按
- {
- uiKeyTimeCnt2=0; //清零按鍵計時
- ShortTouchFlag2=1; //短按標志位置1
- LongTouchFlag2=0; //長按標志位置0
- }
- if(uiKeyTimeCnt2>200) //如果松開按鍵時按鍵超過2秒，則為長按釋放
- {
- uiKeyTimeCnt2=0; //清零按鍵計時
- LongTouchRelease2=1; //長按釋放標志位置1，表示長按已釋放
- }
- }
- }
- /******************************
- 函數說明：按鍵處理
- ******************************/
- void Key_process(void)
- {
- if(ShortTouchFlag1==1) //當按鍵1短按標志位為1時進行按鍵1短按處理
- {
- ShortTouchFlag1=0; //清除短按標志位
- minute++; //短按按鍵1的效果：分鐘加1
- if(minute==60) //如果設置分鐘達到60分
- minute=0; //將分鐘清零
- if(second>0) //以下將實際計時的小時和分鐘轉換為數碼管顯示的小時和分鐘。比如計時還有00:00:20秒時，數碼管顯示的是00:01。
- show[5]=minute+1; //只要秒不為零，則顯示出來的分鐘應該比實際計時的分鐘加1
- else
- show[5]=minute; //只有秒為零時，顯示的分鐘才和計時的分鐘一致
- if(show[5]==60) //如果顯示的分鐘為60分，則顯示的小時比實際計時的小時+1。
- {
- show[5]=0;
- show[4]=hour+1;
- }
- else
- show[4]=hour; //如果顯示的分鐘比實際的加1后還不到60分鐘，則顯示的小時和計時的小時一致。
- show[0]=show[4]/10%10; //顯示的小時十位數
- show[1]=show[4]%10; //顯示的小時個位數
- show[2]=show[5]/10%10; //顯示的分鐘十位數
- show[3]=show[5]%10; //顯示的分鐘個位數
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],1); //顯示定時時間。在按鍵調時狀態下，時間的冒號固定顯示不閃爍。
- }
- if(LongTouchFlag1==1) //當按鍵1長按標志位為1時進行按鍵1長按處理
- {
- LongTouchFlag1=0; //清除長按標志位
- hour++; //按鍵1長按的效果：小時加1
- if(hour==100) //如果設定的小時到100了
- hour=0; //小時清零。定時時間最高只能設定99小時59分鐘。
- if(second>0) //以下將實際計時的小時和分鐘轉換為數碼管顯示的小時和分鐘，同上。
- show[5]=minute+1;
- else
- show[5]=minute;
- if(show[5]==60)
- {
- show[5]=0;
- show[4]=hour+1;
- }
- else
- show[4]=hour;
- show[0]=show[4]/10%10; //顯示的小時十位數
- show[1]=show[4]%10; //顯示的小時個位數
- show[2]=show[5]/10%10; //顯示的分鐘十位數
- show[3]=show[5]%10; //顯示的分鐘個位數
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],1); //顯示定時時間。在按鍵調時狀態下，時間的冒號固定顯示不閃爍。
- }
- if(ShortTouchFlag2==1) //按鍵2短按處理，在停止狀態下短按為啟動運行
- {
- ShortTouchFlag2=0; //清除短按標志位
- if(mode==0&&(minute>0||hour>0)) //只在停止狀態下且設定了有效的定時時間，才能響應短按
- {
- mode=1; //短按的效果：啟動定時
- relay=~delay_OnOff; //開始定時后，根據開機時設定的延時斷電或延時上電，繼電器進行相應動作。如設定的是延時斷電（delay_OnOff為0），啟動后繼電器應該先通電動作。
- }
- }
- if(LongTouchFlag2==1) //按鍵2長按處理，長按為復位。在運行和停止狀態下均可長按復位。
- {
- LongTouchFlag2=0; //清除長按標志位
- mode=0; //復位后狀態為停止狀態
- relay=0; //繼電器釋放
- hour=minute=second=0; //計時時間清0
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //數碼管顯示時間00:00，時間冒號不閃爍
- }
- }
- void main(void)
- {
- P3M1&=~(1<<3); //將繼電器驅動腳P3.3設置為推挽輸出
- P3M0|=(1<<3);
- relay=0; //繼電器硬件選擇為高電平驅動，開機后默認插座無電
- delay_OnOff=key3; //延時斷電或延時上電選擇。1：延時上電，0：延時斷電。只在開機前操作Key3有效。
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //上電后默認顯示00:00
- Timer0Init(); //定時器T0初始化并啟動
- while(1)
- {
- Key_process(); //調用按鍵處理函數
- if(flag_500ms==1) //每500毫秒進行一次顯示處理，主要是為了實現時間冒號的閃爍
- {
- flag_500ms=0; //清除半秒標志位
- stat_500ms=~stat_500ms; //時間冒號每秒亮滅一次
- if(mode==1) //只在啟動定時的狀態下刷新顯示時間
- {
- if(second>0) //以下為將實際計時的時間轉換為數碼管顯示的時間。比如定時還剩20秒時，數碼管實際顯示的是00:01。
- show[5]=minute+1;
- else
- show[5]=minute;
- if(show[5]==60)
- {
- show[5]=0;
- show[4]=hour+1;
- }
- else
- show[4]=hour;
- show[0]=show[4]/10%10; //顯示的小時十位數
- show[1]=show[4]%10; //顯示的小時個位數
- show[2]=show[5]/10%10; //顯示的分鐘十位數
- show[3]=show[5]%10; //顯示的分鐘個位數
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],stat_500ms); //顯示時間，冒號位是0還是1由stat_500ms確定，每半秒變化一次。
- }
- if(mode==1&&flag_1s==1) //以下為定時狀態下更新計時時間，當秒任務標志位為1時進行倒計時
- {
- flag_1s=0; //清除秒任務標志位
- if(second>0) //如果秒大于0，則減1秒
- {
- second--;
- }
- else if(minute>0) //如果秒等于0，則從分鐘借位，分鐘減1，秒變為59
- {
- minute--;
- second=59;
- }
- else if(hour>0) //如果秒和分鐘都為0，則從小時借位，小時減1，分鐘和秒都為59
- {
- hour--;
- minute=59;
- second=59;
- }
- else //如果時分秒都為0
- {
- mode=0; //倒計時結束，進入停止狀態
- relay=delay_OnOff; //依據開機時設置的延時斷電或延時上電，設置計時完成后的繼電器狀態。如果設置的是延時斷電，計時到后繼電器驅動為0。
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //計時到后時間顯示00:00，時間冒號不閃爍
- }
- }
- }//半秒任務結束
- }//while(1)結束
- }//main函數結束
- void time0(void) interrupt 1 //T0中斷服務，每10ms響應一次
- {
- time_count++; //計數加1
- Key_scan(); //每10ms掃描一次按鍵狀態
- if(time_count==50) //每500ms時設置一次半秒標志位
- flag_500ms=1;
- if(time_count==100) //每1秒設置一次半秒標志位和秒任務標志位
- {
- time_count=0;
- flag_500ms=1;
- flag_1s=1;
- }
- }
DIY延時插座.rar
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2021-1-24 20:41 上傳
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