大家好。今天我要分享的是一款DIY延时插座。延时插座并不是新东西，坛子里好几位前辈分享过类似制作。正是因为看到他们的作品，我才忍不住自己也做一个，这样才能真正锻炼自已。先上制作出来的成品图如下：
功能：
* 可选择延时断电或延时上电工作方式，在开机前操作黑色的小开关进行设置。
* 定时时间可设置范围：1分钟~99小时59分钟。
* 短按按键1分钟加1，长按按键1小时加1 ，在停止和启动状态下均可调整时间。
* 短按按键2启动定时，长按按键2复位。
* 使用继电器控制插座输出，250V电压下额定电流10A，建议实际使用不超过1kW。
为方便快速制作，本设计选用模块化零部件，主要模块包括单片机STC15F104W、220V转5V电源模块、TM1637四位时钟数码管模块、继电器模块等。全部材料均可在网上采购，总材料费用30元左右（含盒子和电源线）。
接线图：
实物内部结构：
分享经验：
* STC15F104W是一款非常方便实用的小单片机，8个脚的芯片除Vcc和Gnd外6个脚全是IO口，无须外部晶振和复位，供个电就能直接使用，实用是搞小制作的绝佳选择。
* TM1637数码管模块使用I2C通信，只占用两个IO口就行，而且程序非常简单，再也不用考虑常规数码管的刷新和消隐什么的。加载封装好的头文件即可轻松调用显示。
* 继电器选用了可硬件设置高低电平驱动的模块，我使用了高电平驱动。一开始输出高电平发现驱动不了，原来要把IO口设置为强推挽模式才能驱动。
* 因为单片机IO口数量限制，需要按键复用，这就引入了长按短按识别机制。我使用了10ms中断扫描一次按键状态，使用自己琢磨了一套长按短按机制，可能有点粗糙，但亲测好用。
* 一开始写的程序显示倒计时，是直接显示计时时间，比如倒计时剩不到1分钟时，数码管显示的是00:00，总感觉这样不科学。后来改为只要这一分钟的秒还没走到0，就仍算1分钟。比如只剩20秒时，仍显示00:01，只有倒计时结束剩0秒时，才显示00:00。程序作了相应修改实现了此功能。但总感觉还能写的更简练。。。
* 制作产品当然少不了一个好看的外壳。我经常在网上买防水塑料盒，各种规格都有，这个延时插座使用的盒子尺寸是158mm*90mm*40mm。盒子的切割钻孔也有技巧。工具方面电钻当然少不了，还有带倒钩的割刀也非常实用，盒子在小太阳前烘烤一下会更软更好切割。
* 这个延时插座没装输出电源指示灯，忘了。。。如有朋友也制作一个的话可以加上。
欢迎朋友们一起交流。
单片机源程序：
- /*********************************************/
- /* DIY延时插座 */
- /* 创建者 ：sven */
- /* 创建时间：2021/1/23 */
- /*********************************************/
- #include "STC15.H"
- #include "TM1637.H"
- #include "intrins.h"
- sbit key1=P3^0; //按键1，时间设置：短按分钟+，长按小时+
- sbit key2=P3^1; //按键2，短按启动，长按复位
- sbit key3=P3^2; //开关按键3，切换延时断电/延时上电功能，只在开机时检测
- sbit relay=P3^3; //继电器触发信号，硬件设置为高电平时线圈通电
- unsigned char mode=0; //mode为工作模式0，1 分别表示停止模式和运行模式
- unsigned char hour=0,minute=0,second=0,time_count=0; //真实计时的时，分，秒，10ms计数器
- unsigned char show[6]={0,0,0,0,0,0}; //TM1637四位数码管显示数组：小时的十位和个位，分钟的十位和个位，最后两个为小时和分钟。
- unsigned int uiKeyTimeCnt1; //按键1计数
- unsigned int uiKeyTimeCnt2; //按键2计数
- bit ShortTouchFlag1=0; //按键1短按按键有效标志
- bit LongTouchFlag1=0; //按键1长按按键有效标志
- bit LongTouchRelease1=1; //按键1长按释放过的标志
- bit ShortTouchFlag2=0; //按键2短按按键有效标志
- bit LongTouchFlag2=0; //按键2长按按键有效标志
- bit LongTouchRelease2=1; //按键2长按释放过的标志
- bit delay_OnOff=0; //延时上电和延时断电选择位，开机检查Key3设置此位，0表示延时断电，1表示延时上电。
- bit flag_1s=1; //秒任务标志位
- bit flag_500ms=1; //半秒标志位
- bit stat_500ms=0; //半秒状态位，控制时间冒号闪烁
- /******************************
- 函数说明：延时函数，STC_ISP软件给出 @6MHz 1T单片机
- 入口参数：us=延时微秒数
- 出口参数：无
- ******************************/
- void Delay_US(unsigned int us)
- {
- while(us--)
- {
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- }
- }
- /******************************
- 函数说明：定时器0初始化，12T自动重装模式，定时10毫秒
- ******************************/
- void Timer0Init(void) //10毫秒@6.000MHz
- {
- AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
- TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
- TL0 = 0x78; //设置定时初值
- TH0 = 0xEC; //设置定时初值
- TF0 = 0; //清除TF0标志
- TR0 = 1; //定时器0开始计时
- ET0=1; //允许T0中断
- EA=1; //开全局中断
- }
- /******************************
- 函数说明：按键短按长按检测
- ******************************/
- void Key_scan(void) //在中断里调用，每10ms检查一次按键状态
- {
- if(key1==0) //如果按键1按下
- {
- uiKeyTimeCnt1++; //累加按键计时
- }
- if(uiKeyTimeCnt1>200&&LongTouchRelease1==1) //当按键超过2秒且此前释放过一次时
- {
- LongTouchFlag1=1; //长按标志位置1，用于长按2秒后立即处理长按动作
- LongTouchRelease1=0; //长按释放标志置0，表示长按未释放
- }
- if(key1==1) //当按键松开（也可能是抖动弹开）
- {
- if(uiKeyTimeCnt1>2&&uiKeyTimeCnt1<=200) //只有大于20mS，且小于2秒，才判为短按
- {
- uiKeyTimeCnt1=0; //清零按键计时
- ShortTouchFlag1=1; //短按标志位置1
- LongTouchFlag1=0; //长按标志位置0
- }
- if(uiKeyTimeCnt1>200) //如果松开按键时按键超过2秒，则为长按释放
- {
- uiKeyTimeCnt1=0; //清零按键计时
- LongTouchRelease1=1; //长按释放标志位置1，表示长按已释放
- }
- }
- if(key2==0) //如果按键2按下
- {
- uiKeyTimeCnt2++; //累加按键计时
- }
- if(uiKeyTimeCnt2>200&&LongTouchRelease2==1) //当按键超过2秒且此前释放过一次时
- {
- LongTouchFlag2=1; //长按标志位置1，用于长按2秒后立即处理长按动作
- LongTouchRelease2=0; //长按释放标志置0，表示长按未释放
- }
- if(key2==1) //当按键松开（也可能是抖动弹开）
- {
- if(uiKeyTimeCnt2>2&&uiKeyTimeCnt2<=200) //只有大于20mS，且小于2秒，才判为短按
- {
- uiKeyTimeCnt2=0; //清零按键计时
- ShortTouchFlag2=1; //短按标志位置1
- LongTouchFlag2=0; //长按标志位置0
- }
- if(uiKeyTimeCnt2>200) //如果松开按键时按键超过2秒，则为长按释放
- {
- uiKeyTimeCnt2=0; //清零按键计时
- LongTouchRelease2=1; //长按释放标志位置1，表示长按已释放
- }
- }
- }
- /******************************
- 函数说明：按键处理
- ******************************/
- void Key_process(void)
- {
- if(ShortTouchFlag1==1) //当按键1短按标志位为1时进行按键1短按处理
- {
- ShortTouchFlag1=0; //清除短按标志位
- minute++; //短按按键1的效果：分钟加1
- if(minute==60) //如果设置分钟达到60分
- minute=0; //将分钟清零
- if(second>0) //以下将实际计时的小时和分钟转换为数码管显示的小时和分钟。比如计时还有00:00:20秒时，数码管显示的是00:01。
- show[5]=minute+1; //只要秒不为零，则显示出来的分钟应该比实际计时的分钟加1
- else
- show[5]=minute; //只有秒为零时，显示的分钟才和计时的分钟一致
- if(show[5]==60) //如果显示的分钟为60分，则显示的小时比实际计时的小时+1。
- {
- show[5]=0;
- show[4]=hour+1;
- }
- else
- show[4]=hour; //如果显示的分钟比实际的加1后还不到60分钟，则显示的小时和计时的小时一致。
- show[0]=show[4]/10%10; //显示的小时十位数
- show[1]=show[4]%10; //显示的小时个位数
- show[2]=show[5]/10%10; //显示的分钟十位数
- show[3]=show[5]%10; //显示的分钟个位数
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],1); //显示定时时间。在按键调时状态下，时间的冒号固定显示不闪烁。
- }
- if(LongTouchFlag1==1) //当按键1长按标志位为1时进行按键1长按处理
- {
- LongTouchFlag1=0; //清除长按标志位
- hour++; //按键1长按的效果：小时加1
- if(hour==100) //如果设定的小时到100了
- hour=0; //小时清零。定时时间最高只能设定99小时59分钟。
- if(second>0) //以下将实际计时的小时和分钟转换为数码管显示的小时和分钟，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; //显示的小时十位数
- show[1]=show[4]%10; //显示的小时个位数
- show[2]=show[5]/10%10; //显示的分钟十位数
- show[3]=show[5]%10; //显示的分钟个位数
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],1); //显示定时时间。在按键调时状态下，时间的冒号固定显示不闪烁。
- }
- if(ShortTouchFlag2==1) //按键2短按处理，在停止状态下短按为启动运行
- {
- ShortTouchFlag2=0; //清除短按标志位
- if(mode==0&&(minute>0||hour>0)) //只在停止状态下且设定了有效的定时时间，才能响应短按
- {
- mode=1; //短按的效果：启动定时
- relay=~delay_OnOff; //开始定时后，根据开机时设定的延时断电或延时上电，继电器进行相应动作。如设定的是延时断电（delay_OnOff为0），启动后继电器应该先通电动作。
- }
- }
- if(LongTouchFlag2==1) //按键2长按处理，长按为复位。在运行和停止状态下均可长按复位。
- {
- LongTouchFlag2=0; //清除长按标志位
- mode=0; //复位后状态为停止状态
- relay=0; //继电器释放
- hour=minute=second=0; //计时时间清0
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //数码管显示时间00:00，时间冒号不闪烁
- }
- }
- void main(void)
- {
- P3M1&=~(1<<3); //将继电器驱动脚P3.3设置为推挽输出
- P3M0|=(1<<3);
- relay=0; //继电器硬件选择为高电平驱动，开机后默认插座无电
- delay_OnOff=key3; //延时断电或延时上电选择。1：延时上电，0：延时断电。只在开机前操作Key3有效。
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //上电后默认显示00:00
- Timer0Init(); //定时器T0初始化并启动
- while(1)
- {
- Key_process(); //调用按键处理函数
- if(flag_500ms==1) //每500毫秒进行一次显示处理，主要是为了实现时间冒号的闪烁
- {
- flag_500ms=0; //清除半秒标志位
- stat_500ms=~stat_500ms; //时间冒号每秒亮灭一次
- if(mode==1) //只在启动定时的状态下刷新显示时间
- {
- if(second>0) //以下为将实际计时的时间转换为数码管显示的时间。比如定时还剩20秒时，数码管实际显示的是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; //显示的小时十位数
- show[1]=show[4]%10; //显示的小时个位数
- show[2]=show[5]/10%10; //显示的分钟十位数
- show[3]=show[5]%10; //显示的分钟个位数
- TM1637_display(show[0],show[1],show[2],show[3],stat_500ms); //显示时间，冒号位是0还是1由stat_500ms确定，每半秒变化一次。
- }
- if(mode==1&&flag_1s==1) //以下为定时状态下更新计时时间，当秒任务标志位为1时进行倒计时
- {
- flag_1s=0; //清除秒任务标志位
- if(second>0) //如果秒大于0，则减1秒
- {
- second--;
- }
- else if(minute>0) //如果秒等于0，则从分钟借位，分钟减1，秒变为59
- {
- minute--;
- second=59;
- }
- else if(hour>0) //如果秒和分钟都为0，则从小时借位，小时减1，分钟和秒都为59
- {
- hour--;
- minute=59;
- second=59;
- }
- else //如果时分秒都为0
- {
- mode=0; //倒计时结束，进入停止状态
- relay=delay_OnOff; //依据开机时设置的延时断电或延时上电，设置计时完成后的继电器状态。如果设置的是延时断电，计时到后继电器驱动为0。
- TM1637_display(0,0,0,0,1); //计时到后时间显示00:00，时间冒号不闪烁
- }
- }
- }//半秒任务结束
- }//while(1)结束
- }//main函数结束
- void time0(void) interrupt 1 //T0中断服务，每10ms响应一次
- {
- time_count++; //计数加1
- Key_scan(); //每10ms扫描一次按键状态
- if(time_count==50) //每500ms时设置一次半秒标志位
- flag_500ms=1;
- if(time_count==100) //每1秒设置一次半秒标志位和秒任务标志位
- {
- time_count=0;
- flag_500ms=1;
- flag_1s=1;
- }
- }
DIY延时插座.rar
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