功能设计

图1.1 电路原理图

本智能开关的电路如图1.1所示，设计了两种工作模式，分别为静态模式和工作模式。静态模式下，红、绿、黄LED指示灯亮，点阵屏和节能灯都是熄灭状态;工作模式下，相应的LED指示灯熄灭，点阵屏和节能灯开启。

为了使用方便，本智能开关设计了3个触摸按键(见图1.2)。

图1.2 实际效果图(LED下方为触摸式开关，节能灯以220U指示灯代替)

绿键：在静态模式(上电即进入静态模式)下，触摸此键即进入工作模式，绿色指示灯熄灭，节能灯和点阵屏开启，延时1min后转入静态模式。

黄键：在静态模式下，触摸此键则进入工作模式，黄色指示灯熄灭，节能灯和点阵屏开启，延时2min后转入静态模式。

红键：在静态模式下，触摸此键则进入工作模式，红色指示灯熄灭，节能灯和点阵屏开启，延时4min后转入静态模式。

材料准备

表1.1 元器件清单

制作过程

1.测试点阵的行列引脚。因为点阵引脚排列不规则，所以我们需要先测其引脚，然后记录在纸上。注意，每一排引脚有行也有列，一定要耐心测试。

2.将排孔、铜线、LED焊接在万用板上。固定好之后，将点阵屏插到排孔上。注意I/O接口线要平行排列，且上端要做成按钮式，既美观大方又容易触发。

3.将余下的电子元器件焊接在另外一块板上。注意，元器件布局要以连线不交插、美观大方作为两个基本点。还要注意，继电器要远离单片机，防止其干扰单片机电路。

4.按照电路图将元器件连接起来，这个工作很是烦琐，一定要有耐心。注意尽量不要使导线交叉，点阵连接最好用不同颜色的排线连接。

5.用铜柱将两块板子固定在一起。至此，开关的硬件已完工。

软件设计

程序包括主程序、初始化程序、触摸键检测子程序、提醒显示子程序、定时器0溢出中断子程序。

初始化程序除了对继电器、3个LED指示灯、点阵屏进行设置外，还必须将P0置1设为高阻输入状态，这是实现触摸功能的前提。

触摸键检测子程序的任务是根据触摸键操作来执行相应的处理程序，例如，触摸了绿指示灯的触摸按键，接下来单片机要执行4个任务：(1)打开定时器中断;(2)打开继电器，开启节能灯;(3)熄灭绿指示灯;(4)调用提醒显示子程序。注意，触摸键检测子程序需检测单片机引脚高电平，跟普通按键正好相反，当然消抖延时也是必不可少的。

提醒显示子程序的任务是显示所在位置的楼层数。

定时器中断的任务是延时一段时间，然后关掉定时器中断、继电器及提醒显示子程序，打开对应指示灯。定时器延时时间的到来需用中断次数和标志位相与作为判定条件。

另外，要提醒大家几点，调试的时候应该根据出现的现象分析程序哪一部分有问题，程序尽量条理清晰、模块化，以节省调试时间。切记不要使用交流电源，那样对触摸键的干扰会很大。编程部分难度不大，我相信，只要用心编写，耐心调试，把错误一步一步改正过来，大家会很快享受到电子制作带给我们的快乐。