霍爾檢測型智能節(jié)能插座設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 電路+ 繼電開關(guān)零線地線火線受控受控受控受控受控電腦常通常通 圖11 電腦多媒體應(yīng)用接線法：建立傳遞體系各部分的層次標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字化功率傳遞體系包括數(shù)字功率源,功率分配器（功率分配器分為多級）和數(shù)字負(fù)載。電路中直接將檢測電路和繼電器模塊串入電視的零線中，當(dāng)繼電器斷開時，僅切斷了電視的電源，對插座上的其他電器負(fù)載無影響。 值得注意的是，電視機(jī)和紅外節(jié)能開關(guān)插座的遙控器實現(xiàn)了相互兼容，用戶可以用電視遙控器先將開關(guān)插座打開，再用遙控器打開電視機(jī)。當(dāng)負(fù)載為其他電器時，開機(jī)時不再按遙控器，而是只需按下按鍵開關(guān)，即可開機(jī)，關(guān)機(jī)的流程和電視負(fù)載完全相同，由系統(tǒng)自動識別斷電，無需用戶操作。 智能節(jié)能開關(guān)插座控制軟件的設(shè)計既充分考慮了軟件的實用性，又兼顧了代碼的可靠性，進(jìn)行了系統(tǒng)的三方測試。按鍵電路如下圖所示：系統(tǒng)完整總電路圖如下圖所示，紅外檢測電路和按鍵電路其功能與單片機(jī)聯(lián)系密切，故只在此處統(tǒng)一給出，電流檢測電路將電視負(fù)載的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號后。對于繼電器的“常開、常閉”觸點可以這樣來區(qū)分繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點稱為“常開觸點”處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。開關(guān)電路主要有繼電器組成，電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。該模塊電路如圖。電路如圖所示 圖5整流濾波電路整流濾波后的輸出電壓雖然是直流信號，但輸出不穩(wěn)定，幅值較小（2V左右），無法作為單片機(jī)高電平輸入信號，所以需經(jīng)此比較器處理，將其轉(zhuǎn)換為5V標(biāo)準(zhǔn)高電平信號。電視正常工作時，Ip=，Vout=（dc）+（ac）；電路如圖所示：圖3電流采樣電路電流采樣電路得到的電壓包含兩部分，一部分為直流無效信號，另外一部分即為檢測信號，遠(yuǎn)小于直流干擾信號，所以首先應(yīng)將直流信號濾除，由于單片機(jī)只能識別3v以上的直流電壓為高電平，所以濾除直流后的交流小信號首先需經(jīng)放大電路進(jìn)行放大，才能進(jìn)一步處理。此模塊電路以霍爾型電流傳感器ACS712為核心，該芯完全基于霍爾感應(yīng)的原理設(shè)計，由一個精確的低偏移線性霍爾傳感器電路與位于接近IC表面的銅箔組成，電視負(fù)載電流直接輸入到芯片的采樣輸入端（IP+），并從負(fù)輸入端（IP）流出，電流流過銅箔時，產(chǎn)生一個磁場,霍爾元件根據(jù)磁場感應(yīng)出一個線性的電壓信號，經(jīng)過內(nèi)部的放大、濾波、斬波與修正電路，輸出一個電壓信號，該信號從芯片的第七腳輸出，直接反應(yīng)出流經(jīng)銅箔電流的大小。當(dāng)電視需要開機(jī)時，首先按下遙控器開機(jī)鍵，紅外接收電路接收到該信號后向單片機(jī)發(fā)送一個開機(jī)信號，單片機(jī)喚醒后向開關(guān)電路發(fā)送一個電平信號使繼電器接通，這時用戶只需再按一次遙控器上的電源鍵即可實現(xiàn)電視開機(jī)。2 設(shè)計方案 智能節(jié)能開關(guān)插座的硬件設(shè)計 智能節(jié)能開關(guān)插座的工作原理該插座的主要作用為電網(wǎng)實現(xiàn)功率傳遞控制系統(tǒng)提供了數(shù)字功率負(fù)載的控制節(jié)點。該插座除了具有自動斷電功能外，由于具有了MCU控制電路，因此對于電力系統(tǒng)數(shù)字化改造具有重要意義。關(guān)鍵詞：電流檢測 功率分配 數(shù)字化 電力系統(tǒng) 紅外遙控 聯(lián)系人：劉德峰聯(lián)系電話：15605175699EMAIL：pandat81 研制背景及意義傳統(tǒng)的插座僅具有開關(guān)電源的作用，而現(xiàn)在大量電器都有了待機(jī)功能，用戶只能通過從插座上拔出插頭，才能實現(xiàn)電器的徹底斷電，由于手工操作的不便利和大量用戶沒有切斷電源的習(xí)慣，待機(jī)能耗已經(jīng)造成了大量能源浪費，根據(jù)中國節(jié)能認(rèn)證中心對家庭待機(jī)能耗做過的調(diào)查顯示，待機(jī)能耗占到家庭電力消耗的10％左右，僅以電視機(jī)為例，平均每臺電視機(jī)的待機(jī)能耗是8．07W，按每天待機(jī)16小時大約耗電0．128度。與市場上的節(jié)能插座以電流互感器構(gòu)成檢測電路不同，本設(shè)計的自動斷電是基于霍爾傳感器ACS712芯片構(gòu)成的計量模塊，該模塊實現(xiàn)了市電強(qiáng)電回路與弱電電路的隔離，從而極大增強(qiáng)了其使用的安全性。所謂紅外遙控是指采用在規(guī)定空間距離范圍內(nèi)，發(fā)出紅外線使開關(guān)插座開啟或關(guān)閉，延時一定時間后自動斷開電源。該節(jié)能插座可組網(wǎng)應(yīng)用于小型供電網(wǎng)絡(luò)（如家庭和學(xué)校），也可應(yīng)用于數(shù)字功率傳遞系統(tǒng)以及微電網(wǎng)的multiagent分布協(xié)調(diào)系統(tǒng)中。智能開關(guān)插座因其方便節(jié)能，受到了國外消費者的廣泛歡迎，目前智能開關(guān)插座正在成為新節(jié)能產(chǎn)品的研究熱點。 智能節(jié)能開關(guān)插座是針對電視機(jī)的一款智能開關(guān)插座，本文闡述了紅外節(jié)能開關(guān)插座的硬件電路設(shè)計、軟件算法設(shè)計，給出了自動開關(guān)插座的設(shè)計和定型方案，消費者利用它可以對家中一些需要不斷開關(guān)的電器進(jìn)行自動斷電控制，而不需要拔掉插頭。改造后的電力系統(tǒng)將采用負(fù)載的準(zhǔn)入制，使負(fù)載分配合理且能防止電力系統(tǒng)過載，而此智能節(jié)能插座即作為新型電力系統(tǒng)的底層功率非配器，并不需要電器做任何改變即能完成新型功率負(fù)載電氣安裝。同時同一子網(wǎng)中各節(jié)能插座之間借助數(shù)字通信可在任一節(jié)點實現(xiàn)全網(wǎng)的電源開關(guān)控制。 智能節(jié)能開關(guān)插座工作時，可通過檢測電視負(fù)載的電流來判斷電視處于工作狀態(tài)還是待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)檢測到電視待機(jī)時，單片機(jī)被喚醒，延時一定時間后，向外輸出一個電平信號使繼電器關(guān)斷，即切斷了電視的電源，用戶無需拔下電視插頭即能避免待機(jī)功耗。檢測電路的系統(tǒng)框圖圖：輸出高低電平傳感器檢測電路電壓放大電路整流濾波比較器市電電流采樣電視負(fù)載\
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