灯饰配件中有一种控制器叫数码分段开关，基本工作原理是利用墙壁开关通断电来实现对多种负载的轮流亮灭，这其中就涉及到单片机如何检测交流电掉电。首先，要把交流电的同步信号提取出来，形成单片机能识别的低压信号，一般有2中方法，一种是直接利用电阻分压法，把同步信号提取（适合非隔离型电路）。另外一种方法是利用光耦提取隔离的交流信号。2种方法如下所示：
光耦隔离取样电路
电阻分压取样电路
所取得的交流信号如下图：
本程序实现的功能是，第一次打开关，L1亮，L2灭，第二次打开关，L1灭，L2亮，第三次打开关，L1，L2全亮，第四次打开关，L1，L2全灭，如此循环。那么，单片机检测交流电掉电，每隔一定时间检测一次交流信号输入口，如果是低电平，开始计时，如果12MS-15MS之后，还是低电平，说明交流电被断过一次电，此时要做出相应的控制动作。所用单片机为PIC16F676，RA5上的脚作为交流检测脚。RC2，RC3作为负载输出控制端。程序如下：
#include<pic.h>
__CONFIG(0X1B4);
#define uchar unsigned char//宏定义，相当于uchar=unsigned char
#define uint unsigned int//宏定义，相当于uint=unsigned int
uint key2_time_cnt;//按键去抖计数器
uchar key2_lock;//按键有效标志
uchar key2_num_s;//功能散转变量
uchar key2_touch_s_flag;//交流断电信号有效标志
uint shuzi;//时标计数变量
uchar SYS1MS;//时标开关标志
void PORT_init()
{
ANSEL=0X00;//普通端口设置
CMCON=0X07;//比较器关闭
TRISA=0b00110100;
TRISC=0b00110000;
PORTC=0X00;
PORTA=0X00;
T0CS=0;//定时器内部时钟选择
;
T0IF=0;//定时器中断标志清零
T0IE=1;//定时器中断使能
GIE=1;//全局中断使能
TMR0=9;//定时器初值为零
}
void key_scan2()
{
if(RA5==1)//如果RA5上按键没有按下
{
key2_lock=0;//2号键标志清零
key2_time_cnt=0;//去抖计数器清零
if(key2_touch_s_flag==1)//如果交流断电信号有效
{
key2_touch_s_flag=0;//清交流信号标志
key2_num_s++;//功能号开始自加
if(key2_num_s>3)key2_num_s=0;//一共4种功能
}
}
else if(key2_lock==0)//如果有键第一次按下
{
key2_time_cnt++;//去抖计数器开始计数
if(key2_time_cnt>149)//当计数器值大于149，说明低电平持续的时间大于10MS，而交流电高低电平的持续时间是8——10MS，这就表示交流电被断电了。
{
key2_touch_s_flag=1;//交流断电有效，标志置一。
key2_time_cnt=0;//清去抖动计数器
key2_lock=1;//自锁标志置1，避免一直触发
}
}
}
void key_service2()
{
switch(key2_num_s)
{
case 0:
RC2=1;
RC3=0;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
case 1:
RC2=0;
RC3=1;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
case 2:
RC2=1;
RC3=1;
RA0=0;
RA1=0;
// key2_num_s=0;
break;
case 3:
RC2=0;
RC3=0;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
}
}
void main()
{
PORT_init();
while(1)
{
if(SYS1MS==1)
{
SYS1MS=0;
key_scan2();
}
key_service2();
}
}
void interrupt isr()//定时器0中断函数
{
if((T0IE&T0IF)==1)//判断定时器中断
{
T0IF=0;//清定时器中断标志
T0IE=0;//关定时器中断
TMR0=9;//从9加到256所用时间是250US
shuzi++;
if(shuzi==4)
{
shuzi=0;
SYS1MS=1;
}
T0IE=1;//开定时器中断
}
}
本程序对于断电检测使用了
if（）
{
第一区
}
else if（）
{
第二区
}
一开始，信号高电平阶段，在第一区，要把各种标志清零，同时，要判断断电标志是否有效，这样做的目的是为了消除，交流电断电瞬间单片机会出现误动作（闪灯） ，如果作为一般按键检测的话，这里做判断，并且做出相应的按键有效处理，实际上是，等待按键松手后才做有效的处理。当有低电平到来时，实际上 else if(key2_lock==0)这语句等同于else if((!RA5)&&(!key2_lock)),RA5为低，同时按键标志没有被置1，确定上面2个条件同时成立，说明RA5端口起码是低电平了，但不一定是断电了。在第二区，然后让去抖动计数器key2_time_cnt自加，当计数器大于149时候，认为断电了（因为在一个周期内交流电低电平持续时间大概是100，所以要适当加宽低电平判断范围，）此时要马上把断电有效标志key2_touch_s_flag置1。
对于交流电断电检测功能函数key2_scan()在整个程序的位置，第一，可以直接放到定时器中断里面，每250US执行一次。第二，可以利用定时器设定一个时标比如1MS的时标，主程序中，根据时标来执行key2_scan()函数。最好不要直接放在主循环中，这样会漏掉按键检测的某个档位。
以上就是数码分段器的基本控制程序。单片机交流检测是本程序的难点。
光耦隔离取样电路
电阻分压取样电路
所取得的交流信号如下图：
本程序实现的功能是，第一次打开关，L1亮，L2灭，第二次打开关，L1灭，L2亮，第三次打开关，L1，L2全亮，第四次打开关，L1，L2全灭，如此循环。那么，单片机检测交流电掉电，每隔一定时间检测一次交流信号输入口，如果是低电平，开始计时，如果12MS-15MS之后，还是低电平，说明交流电被断过一次电，此时要做出相应的控制动作。所用单片机为PIC16F676，RA5上的脚作为交流检测脚。RC2，RC3作为负载输出控制端。程序如下：
#include<pic.h>
__CONFIG(0X1B4);
#define uchar unsigned char//宏定义，相当于uchar=unsigned char
#define uint unsigned int//宏定义，相当于uint=unsigned int
uint key2_time_cnt;//按键去抖计数器
uchar key2_lock;//按键有效标志
uchar key2_num_s;//功能散转变量
uchar key2_touch_s_flag;//交流断电信号有效标志
uint shuzi;//时标计数变量
uchar SYS1MS;//时标开关标志
void PORT_init()
{
ANSEL=0X00;//普通端口设置
CMCON=0X07;//比较器关闭
TRISA=0b00110100;
TRISC=0b00110000;
PORTC=0X00;
PORTA=0X00;
T0CS=0;//定时器内部时钟选择
;
T0IF=0;//定时器中断标志清零
T0IE=1;//定时器中断使能
GIE=1;//全局中断使能
TMR0=9;//定时器初值为零
}
void key_scan2()
{
if(RA5==1)//如果RA5上按键没有按下
{
key2_lock=0;//2号键标志清零
key2_time_cnt=0;//去抖计数器清零
if(key2_touch_s_flag==1)//如果交流断电信号有效
{
key2_touch_s_flag=0;//清交流信号标志
key2_num_s++;//功能号开始自加
if(key2_num_s>3)key2_num_s=0;//一共4种功能
}
}
else if(key2_lock==0)//如果有键第一次按下
{
key2_time_cnt++;//去抖计数器开始计数
if(key2_time_cnt>149)//当计数器值大于149，说明低电平持续的时间大于10MS，而交流电高低电平的持续时间是8——10MS，这就表示交流电被断电了。
{
key2_touch_s_flag=1;//交流断电有效，标志置一。
key2_time_cnt=0;//清去抖动计数器
key2_lock=1;//自锁标志置1，避免一直触发
}
}
}
void key_service2()
{
switch(key2_num_s)
{
case 0:
RC2=1;
RC3=0;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
case 1:
RC2=0;
RC3=1;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
case 2:
RC2=1;
RC3=1;
RA0=0;
RA1=0;
// key2_num_s=0;
break;
case 3:
RC2=0;
RC3=0;
RA0=0;
RA1=0;
//key2_num_s=0;
break;
}
}
void main()
{
PORT_init();
while(1)
{
if(SYS1MS==1)
{
SYS1MS=0;
key_scan2();
}
key_service2();
}
}
void interrupt isr()//定时器0中断函数
{
if((T0IE&T0IF)==1)//判断定时器中断
{
T0IF=0;//清定时器中断标志
T0IE=0;//关定时器中断
TMR0=9;//从9加到256所用时间是250US
shuzi++;
if(shuzi==4)
{
shuzi=0;
SYS1MS=1;
}
T0IE=1;//开定时器中断
}
}
本程序对于断电检测使用了
if（）
{
第一区
}
else if（）
{
第二区
}
一开始，信号高电平阶段，在第一区，要把各种标志清零，同时，要判断断电标志是否有效，这样做的目的是为了消除，交流电断电瞬间单片机会出现误动作（闪灯） ，如果作为一般按键检测的话，这里做判断，并且做出相应的按键有效处理，实际上是，等待按键松手后才做有效的处理。当有低电平到来时，实际上 else if(key2_lock==0)这语句等同于else if((!RA5)&&(!key2_lock)),RA5为低，同时按键标志没有被置1，确定上面2个条件同时成立，说明RA5端口起码是低电平了，但不一定是断电了。在第二区，然后让去抖动计数器key2_time_cnt自加，当计数器大于149时候，认为断电了（因为在一个周期内交流电低电平持续时间大概是100，所以要适当加宽低电平判断范围，）此时要马上把断电有效标志key2_touch_s_flag置1。
对于交流电断电检测功能函数key2_scan()在整个程序的位置，第一，可以直接放到定时器中断里面，每250US执行一次。第二，可以利用定时器设定一个时标比如1MS的时标，主程序中，根据时标来执行key2_scan()函数。最好不要直接放在主循环中，这样会漏掉按键检测的某个档位。
以上就是数码分段器的基本控制程序。单片机交流检测是本程序的难点。
