可编程控制电路:本设计采用增强型 STC8051 单片机及其外围电路构成最小系统。该芯片内部具有以下硬件资源:中央处理器(CPU)、4KB 程序存储器(Flash)、128B 数据存储器(SRAM)、2 个 16 位可重装载定时器、1KB 电可擦写 EEPROM、通用 I/O 口、硬件看门狗(WDT)、片内高精度 R/C 振荡 1T 时钟(内部时钟 5MHz~35MHz 可选,速度约为普通 8051 的 6~12 倍)以及 8 级高可靠复位等模块。设计中将单片机 P3 口的第三位定义为输出,串口功能由 P3.0 与 P3.1 分别接收和发送数据,调用内部时钟并结合定时器,实现延时时间与输出控制。
供电设计:电源模块采用 PI 公司的降压芯片 LNK623PG,支持 85~265VAC 宽幅输入,转换为系统所需的两路输出 DC5V 与 DC12V。电路中经整流、滤波、稳压输出 DC12V/0.25A 和 DC5V/0.15A,输出端分别接 220μF 和 330μF 电解电容进行滤波,可满足最小系统的供电需求。

由于该电源模块内部集成有电气隔离电路,供电质量较高,电压纹波为 ±25mV,保证了系统供电的稳定性。
驱动电路设计:每个 I/O 口的驱动能力可达 20mA,经光耦隔离输出后,再由 R4 上拉电阻与 Q8 三极管组成的放大电路驱动线圈功率为 140mW 的继电器 TEV23079,以控制继电器的开合,如图 2 所示;驱动电路中增加贴片指示灯 LED3,用以显示继电器的工作状态。

图 2 继电器驱动电路
通信接口电路:C51 单片机的串口为 TTL 电平,仅有 0V 或 5V 两种状态;PL-2303 芯片输出的正是单片机所使用的 TTL 电平,因此无需再接 MAX232 芯片,可直接通过电脑 USB 接口实现 RS-232 串口通信,如图 3 所示。

图 3 基于 PL-2303 的串口通信接口电路