单片机小制作，DIY多头灯具分段控制器

为了方便和节能，现在很多家庭都会安装分段控制的吊灯，而且很多都是可遥控的。但是有孩子的家庭会发现，小孩经常顽皮地拿着遥控器切换灯玩，遥控器有时也不翼而飞。这个烦恼其实可以用一个简单的单片机搞定，您在家就可以自行制作。

从灯具中取下原有控制器

把灯具拆下取出控制器(见图3.1)。可以看到，简单的功能用了好多元件，要是用单片机不是简单好多吗?电路只包括整流电路、无线接收模块和继电器驱动电路。无线接收模块输出的信号经过2片74HC40系列的芯片处理后驱动9013控制继电器闭合。

图3.1 从灯具中取下的原有控制器

设计单片机控制器

我想实现的功能是开灯后默认点亮2支灯管，要切换灯管数目时只需要关掉开关又马上打开开关，可以按2、3、4、1支方式切换点亮灯管。这样一来就有两个问题需要解决了：一是开关断开后，电源也切断了，电容上的电荷很快被继电器线圈放完电，单片机无法继续工作;二是单片机如何得知开关被关了。图3.2所示是我设计的电路图，带着上面两个问题，我们分析一下电路。

图3.2 单片机设计电路原理图

单片机选用市场上常见的STC出品的12C2052AD，这款芯片在I/O上完全兼容AT89C2051，芯片功能上更扩展了丰富的功能，如I/O的强上拉、高阻，片内RC振荡及复位电路、片内EEPROM等。为了方便制作，我使用了片内的RC振荡及复位电路，这样一来少使用了复位电路及晶体振荡器。9V交流电压器整流后得到约12V的直流，一部分供给继电器驱动，一部分供给78L05稳压后得到5V供单片机使用。在78L05输出端使用一个4700µF(C2)电解电容。使用如此大容量的目的是，在主电源切断后，C1会被继电器线圈很快地放完电，而C2仍有电荷供单片机使用。VD3、R2、VD4构成一个断电检测电路。电源没有切断时，VD3半波整流后经过R2限流，再由VD4稳压在5.1V左右，电源切断时这里则为0V。使用这个电路的要点是C2的容量要远大于C1，这样才能保证在电源切断后P3.7引脚得到的是一个低电平，同时单片机在断电后一段时间后仍能保持工作。另外，P3.7引脚需要设置为高阻态，如果使用准双向模式就算VD3失电，P3.7仍然是处于高电平状态。单片机输出的控制信号通过内部强上拉后，经过10kΩ的电阻使得三极管B极电流在0.5mA，再经过100倍左右的放大，C级电流可以达到50mA，足以驱动继电器。因为电路安装在灯内，LED可以不要，只用于程序的调试作用。完成的电路实物图见图3.3。

软件编程

软件的编写也极为简单。上电后先设置I/O的上拉和高阻态。因为上电后I/O输出为高，所以在完成设置后把I/O拉低，这样就不会有上电瞬间4支灯管片刻间点亮的问题。程序会不停用P3.7引脚检测电源状态，一但电源失电，P3.7检测到为低电平时，这时会延时防抖，确认为失电后应马上切换到下一个灯管开关状态，灯会在1s后点亮。如果开关关闭时间过长，单片机也会因C2放电完成而终止工作，所有电路停止。所以在使用时，开关关闭再打开的时间间隔大约为1s，也就是开关关闭后马上又要打开，只有这样这电路才能正常进行切换。

图3.3 完成的电路实物图

组装

我们从图3.3所示的电路可以看到，它是直接在灯具原配的电路板上修改的，拆除无线接收及其他部分的电路，只保留继电器、继电器驱动电路、电源部分及接口，这样根本不修改原灯具便可以方便地按原路安装新的功能。此项制作要求制作者十分熟悉市电，安装时也一定要先切断电源。图3.4所示是点亮2支灯管的情形。使用学习到的电子知识来方便自己的生活，确实十分有意义。

图3.4 安装后的点亮效果

中微半导推出24位ADC系列CMS8H5109、CMS24AD2001 赋能高精度测量

近日，专注于数模混合信号及模拟芯片创新研发的中微半导体（深圳）股份有限公司（以下简称中微半导）宣布，推出两款24bit Sigma-Delta高精度ADC测量芯片系列型号 ，分别为大容量8051内核CMS8H5109 及ASIC芯片CMS24AD2001 。两款芯片均具有低噪声、高速率、高精度等特点，可实现微小信号放大及模数转换，赋能高精度测量产品应用创新。

CMS8H5109和CMS24AD2001丰富了中微半导现有的高精度ADC测量芯片产品阵营，能提供无与伦比的速率、精度和灵敏度表现，功能性能全面优化，可面向消费电子、家用医疗、工业测量、仪器仪表等领域 ，提供从产品到完整解决方案的一站式服务。

产品特性

> PGA放大倍率可选：1、2、4、8、16、32、64、128、256

> 当PGA=128、ODR=10Hz、LDO=3V时，有效分辨率为20.6位

> PGA=128、ODR=10Hz、LDO=3V时，等效输入噪声为30nVrms

> 输出速率可选：2.5Hz~2.56KHz

CMS8H5109

全新CMS8H5109系列使用1T 8051内核为高速数据处理引擎 ，支持64KB Flash，4K Bytes XRAM，提供独立4K Bytes Data Flash及独立16KB BOOT空间，抗干扰性能强 。全系列宽工作电压2.6V~4.4V，符合工业等级-40℃ ~ 85℃工作温度与高抗噪声的性能要求，大容量、高性能、可靠性高并内置24bit ADC的优势，使其应用范围更为广泛。

CMS8H5109系列提供用于模拟或数字外设的完善接口，多达12个GPIOs，所有数字功能均可自由映射到任意GPIO，且所有GPIO都支持AD通道、上升沿、下降沿、双边沿中断，支持高阻输入、推挽输出、开漏输出等模式，具备极高的扩展性 。应用在台秤方案精度优异且可靠性高，可实现30Kg量程范围精度±1g。

CMS24AD2001

CMS24AD2001基于中微半导ASIC芯片CMS1237迭代升级，受益于内置高精度24位ADC的优势特性，能轻松实现数模转换的设计。且转换精度高，等效输入噪声低 ，性能表现更为出色，是业内高性价比24位高精度ADC首选。

CMS8H5109及CMS24AD2001系列引脚及产品功能兼容市场主流产品型号 ，CMS8H5109提供SOP16、SOP20封装形式，CMS24AD2001提供 SOP8、SOP14等封装形式选择，可灵活满足开发人员选型需求。

中微半导为全新CMS8H5109、CMS24AD2001系列配备了完善的开发套件及开发工具，简单易用为开发提供了便利性及灵活性。目前，CMS8H5109及CMS24AD2001系列量产样片已准备就绪，即将于2022年Q2季度初批量供货。

关于中微

中微半导体（深圳）股份有限公司成立于2001年，是集成电路（IC）设计企业，专注于数模混合信号芯片、模拟芯片的研发、设计与销售。主要产品包括家电控制芯片、消费电子芯片、电机与电池芯片、传感器信号处理芯片及功率器件等，广泛应用于家用电器、消费电子、电机电池、医疗健康、工业控制、汽车电子和物联网等领域。

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