陳松嶺

(福建工程學(xué)院 電子電氣系,福州350108)

陳松嶺(講師、博士研究生),主要研究方向為交通信息工程及控制。

引 言

定時開關(guān)機是在每天、每周、每月等的定時開關(guān)機中常見的問題。例如居民生活區(qū)的加壓泵房,在用水量較少時(如深夜至凌晨),定時關(guān)閉加壓系統(tǒng),僅由管網(wǎng)供水;在用水量較大時,定時開啟加壓系統(tǒng),進行恒壓供水。為了實現(xiàn)定時開關(guān)機,系統(tǒng)需要外接一個實時時鐘芯片(如DS1302)[1],以獲得實時時間。

一定周期(如每天)的定時開關(guān)機,需要解決實時時間中的進位問題。以時分為例,明天的1:00比今天23:59離當(dāng)前更遠,因為實際上前者相當(dāng)于25:00。因此,如果要判斷時分的大小,需要同時比較日期,增加了判斷的難度。本文主要以24小時內(nèi)定時開關(guān)機為例,說明通過查表解決定時開關(guān)機判斷問題的方法,該方法只需要比較小時和分鐘。

1 24小時內(nèi)一次定時開關(guān)機

分為兩種情況進行分析。一種情況是,開機時間(即開機起始的時間)大于關(guān)機時間(即關(guān)機起始的時間)。例如開機時間為05:00,關(guān)機時間為02:00,如圖1(a)所示。另一種情況是,開機時間小于關(guān)機時間。例如開機時間為04:00,關(guān)機時間為23:00,如圖1(b)所示。圖中陰影部分均為關(guān)機的時間段。

圖1 定時開關(guān)機的2種情況

從圖1(a)中可以看出,如果實時時間同時大于,或同時小于開機時間和關(guān)機時間,則系統(tǒng)開機;如果實時時間大于關(guān)機時間且小于開機時間,則系統(tǒng)關(guān)機。

從圖1(b)中可以看出,如果實時時間同時大于,或同時小于開機時間和關(guān)機時間,則系統(tǒng)關(guān)機;如果實時時間大于關(guān)機時間且小于開機時間,則系統(tǒng)開機。其結(jié)果正好和圖1(a)相反。

實際上,系統(tǒng)是否需要開機由以下3個時間的比較結(jié)果共同決定:實時時間與開機時間、實時時間與關(guān)機時間、開機時間與關(guān)機時間。這3種比較結(jié)果共有8種組合可能。根據(jù)以上分析即可得到表1,用0和1來表示它們之間的邏輯關(guān)系。

表1 24小時內(nèi)一次開關(guān)機情況真值表

經(jīng)過分析,表1出現(xiàn)了無關(guān)項(X),序號2和5所對應(yīng)的比較結(jié)果是不會出現(xiàn)的?？梢愿鶕?jù)表1編制出適合不同單片機的程序表格(如MCS51,Tab1:db 0,1,55h,0,1,55h,0,1)。其中無關(guān)項對應(yīng)的結(jié)果可以用特定數(shù)值(如55h)表示出錯,由上層應(yīng)用程序處理。在程序編制時,只需要將3種時間相互比較的結(jié)果經(jīng)過組合,就可以通過查表得到結(jié)果。開機時間與關(guān)機時間的比較結(jié)果在設(shè)定時即可確定并預(yù)先保存,在實際運行時只需要比較實時時間與開機時間、實時時間與關(guān)機時間。

2 24小時內(nèi)多次定時開關(guān)機及其他情況

圖2 24小時內(nèi)多次定時開關(guān)機

如圖2所示,24小時內(nèi)設(shè)定了4組開關(guān)機時間。圖中陰影部分為關(guān)機的時間段。根據(jù)不同開、關(guān)機時間組,分別按照上述方法根據(jù)表1進行查表,將得到的所有結(jié)果相與,以決定開機或關(guān)機。只有實時時間滿足所有的開機時間條件時,系統(tǒng)才可以開機。

在某個非循環(huán)的固定時間段內(nèi)(如2009-10-1 06:00至2009-10-8 23:00)

開機,實際上只需判斷實時時間是否在時間段內(nèi),該情況默認關(guān)機時間大于開機時間。參考文獻[1]中的應(yīng)用即此種情況。

以某個固定周期為循環(huán)(如每周、每月等)時,只需在3種時間相互比較大小時改變算法,仍可以根據(jù)三者的比較結(jié)果,通過查表得到系統(tǒng)的輸出。

結(jié) 語

本文提出一種利用查表法解決單片機應(yīng)用系統(tǒng)中在一定循環(huán)周期內(nèi)定時開關(guān)機判斷問題的方法。將實時時間、開機時間、關(guān)機時間三者相互比較,根據(jù)比較結(jié)果進行查表并確定控制結(jié)果。該方法簡單、實用,也可以用于其他嵌入式系統(tǒng)或控制系統(tǒng)中。

[1]隋明發(fā),王大志.利用DS1302實現(xiàn)時間鎖定及密碼保護功能[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2007(12):75-76.