【正文】 上述方案的比較，用單片機(jī)進(jìn)行定時(shí)插座的設(shè)計(jì)比數(shù)字電路更加準(zhǔn)確靈活，功能更加強(qiáng)大，成本相對(duì)更低，硬件復(fù)雜性也更小，所以，綜合各方面因素，本設(shè)計(jì)采用方案一。片內(nèi)資源有 4組 I/O 控制端口、 3個(gè)定時(shí)器、 8個(gè)中斷、軟件設(shè)置低能耗模式、看門(mén)狗和斷電保護(hù)。 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM； 64字節(jié)； 多個(gè)特殊功能寄存器； 線并行 I/O 口； I/O 口； 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器； 圖 DIP40封裝 STC89C52引腳圖 P0 口 ： P0 口是一個(gè) 8位漏極開(kāi)路的雙向 I/O口。在這種模式下 ， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸入 使用時(shí) ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ， 將輸出電流 。作為輸入 口使用時(shí) ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ， 將輸出電流。作為輸入 使用時(shí) ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ，將輸出電流。 復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位（圖 ）和手動(dòng)復(fù)位（圖 ）。 它具有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常廣泛。 如圖 ， 78L05 具有以下特點(diǎn) ： a. 最大輸出電流為 ； 5V； ； ； ； 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 10 頁(yè) 共 29 頁(yè) 1腳：輸入 2腳：接地 3腳：輸出 圖 78L05 具體的 5V 電源電路如下圖 ： T1TransD1Bridge2200uFC2100uFC4C3C5D2S1SWSPST220R1IN12OUT3GNDU2 LM7805~220V5V 圖 電源電路 時(shí)鐘電路 系統(tǒng)采用 DS1302 作為計(jì)時(shí)器，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)插座能在 24 小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間的可變定時(shí)和一小時(shí)內(nèi)的固定模式定時(shí)。 表 為 DS1302 各引腳的功能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁(yè) 共 29 頁(yè) 表 DS1302引腳功能 引腳號(hào) 引腳名稱(chēng) 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩器，外接 4 GND 電源地 5 RST 復(fù)位 6 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出（雙向） 7 SCLK 串行時(shí)鐘 8 VCC1 后備電源 圖 DS1302電路圖 顯示電路 本設(shè)計(jì)采用的是 LCD1602 字符型液晶顯示器。 表 為 LCD1602引腳定義 ： 表 LCD1602引腳定義 引腳號(hào) 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 Vss 電源地 2 Vcc 電源（ +5V） 3 Vee 對(duì)比調(diào)整電壓 4 RS 0/1 輸入 0=輸入指令 1=輸入數(shù)據(jù) 5 R/W 0/1 輸入 0=向 LCD寫(xiě)入指令或數(shù)據(jù) 1=從 LCD讀取信息 6 E 1,1→ 0 輸入 使能信號(hào)， 1時(shí)讀取信息， 1→ 0（下降沿）執(zhí)行命令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line0(最低位 ) 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line1 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line2 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line3 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line4 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line5 13 DB6 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line6 14 DB7 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line7（最高位） 15 A +Vcc LCD背光電源正極 16 K 接地 LCD背光電源負(fù)極 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 共 29 頁(yè) 控制模塊 本設(shè)計(jì)采用的是 型號(hào)為 SONGLE SRD05VDCSLC的 繼電器， 5V繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。 DS1820 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位 (二進(jìn)制 )溫度讀數(shù)，指示器 件的溫度。 DSI820 的測(cè)量范圍從一 55℃到 +125℃ 增量值為 ℃ ，可在 1s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字每一個(gè) DS1820包括一個(gè)唯一的 64 位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在 DS1820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中。 0號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的“ 1表示 ℃ 。 圖 DS18B20的引腳圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 16 頁(yè) 共 29 頁(yè) 本設(shè)計(jì)中用到的單片機(jī)是 STC89C52，為了使編寫(xiě)的程序更加簡(jiǎn)單明了，采用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，用 Keil 軟件進(jìn)行編譯， STC— ISP軟件進(jìn)行下 載。 圖 ： 開(kāi) 始按 鍵 掃 描是 否 定 時(shí) ？執(zhí) 行 定 時(shí) 程 序Y是 否 到 達(dá) 定 時(shí) 時(shí) 間 或 溫 度執(zhí) 行 相 應(yīng) 開(kāi) 關(guān) 程 序 并 顯 示YNNN初 始 化 圖 主程序流程圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 17 頁(yè) 共 29 頁(yè) DS1302 計(jì)時(shí)程序的編寫(xiě) DS1302 串行時(shí)鐘芯片的主要組成部分：移位寄存器控制邏輯、振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及 RAM。在開(kāi)始 8 個(gè)時(shí)鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫(xiě)操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)。 表 為 寄存器地址和內(nèi)容 ： 表 寄存器地址和內(nèi)容 寫(xiě)寄存器 讀寄存器 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 秒 80H 81H CH 10秒 秒 分 82H 83H 0 10分 分 小時(shí) 84H 85H 12/2 4 0 10 A/P 時(shí) 時(shí) 日 86H 87H 0 0 10日 日 月 88H 89H 0 0 0 10月 月 星期 8AH 8BH 0 0 0 0 0 星期 年 8CH 8DH 10年 年 控制 8EH 8FH WP 0 0 0 0 0 0 0 如圖 為 DS1302 的命令字節(jié)，每一數(shù)據(jù)傳送由命令字節(jié)初始化。最低 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 18 頁(yè) 共 29 頁(yè) 位 LSB 為邏輯 0指定進(jìn)行寫(xiě)操作；邏輯 1 指定進(jìn)行讀操作，命令字節(jié)總是從最低有效為 LSB 開(kāi)始輸入。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。其設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。 圖 kell軟件應(yīng) 用圖 （ 1）點(diǎn)擊 project，設(shè)置一些軟件目標(biāo)選項(xiàng)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 22 頁(yè) 共 29 頁(yè) 圖 生成工程項(xiàng)目 點(diǎn)擊“ ProjectNew project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字 ,點(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，按要求選擇目標(biāo)器件片。 在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中選擇菜單“ File → New...”、單擊對(duì)應(yīng)的工具按鈕或者快捷鍵 Ctrl +N 將打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯窗口，完成 C語(yǔ)言源文件的輸入，并且完成源程序向當(dāng)前工程的添加。 接著的工作需要把 C語(yǔ)言源文件加入工程之中。雙擊要加入的文件名或者選擇要加入的文件名再單擊“ Add”按鈕即可完成把 C語(yǔ)言源文件加入工程。 需要注意，當(dāng)把 C語(yǔ)言源文件加入工程但還沒(méi)有關(guān)閉加入文件對(duì)話框，這時(shí)有可能被誤認(rèn)為文件沒(méi)有成功地加入工程而再次進(jìn)行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。 電源的設(shè)置：點(diǎn)擊 Design 出現(xiàn)選項(xiàng)點(diǎn)擊 Configure Power Rails 如下圖所示的對(duì)話框： 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 24 頁(yè) 共 29 頁(yè) 圖 電源設(shè)置 設(shè)置電源為 5V。 繼電器部分的電路檢查時(shí)開(kāi)始用 3節(jié)干電池給單片機(jī)供電，發(fā)現(xiàn)繼電器無(wú)法工作，檢查原因后才知道繼電器的供電電壓不足，因而用 12V 轉(zhuǎn) 5V的穩(wěn)壓電源時(shí)工作正常。然后通過(guò)獨(dú)立式按鍵設(shè)置顯示菜單，執(zhí)行相應(yīng)的功能。后來(lái)再經(jīng)過(guò)多番考慮后發(fā)現(xiàn)。所設(shè)計(jì)的定時(shí)插座已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。現(xiàn)實(shí)生活中，隨著人們的生活水平不斷的提高，家電等用電器具越來(lái)越多，單一的一路控制明顯不能滿足要求。再者，設(shè)計(jì)中的定時(shí)插座開(kāi)關(guān)狀態(tài)變換只是用單一紅色指示燈體現(xiàn)，如果可以加入揚(yáng)聲器等反應(yīng)更加明顯的指示，甚至是自動(dòng)語(yǔ)音指示等比較能引起人們注意的外部設(shè)備，會(huì)讓定時(shí)插座變得更加人性化，實(shí)用性也更高。設(shè)計(jì)過(guò)程中有喜有憂，但是經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的問(wèn)題分析和系統(tǒng)調(diào)試，還是解決了各個(gè)難題，也使我在設(shè)計(jì)電路及分析電路問(wèn)題上學(xué)到了很多。在此期間，老師定期召集同組人員開(kāi)會(huì)指導(dǎo)工作，在整個(gè)設(shè)計(jì)中不斷給予我們良好的建議，使我們的設(shè)計(jì)更加順利。所提出的電源插座集成了一個(gè) ZigBee 無(wú)線模塊納入其體系結(jié)構(gòu)。演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，所提出的電源插座模塊可 以通過(guò)小型基礎(chǔ)設(shè)施方便，靈活的控制各種家電。他們想用更多的傳感器和執(zhí)行器裝備他們的房子，以獲得最佳 的 方便，安全和娛樂(lè)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最初是出于軍事應(yīng)用如戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視。如果我們想建立一個(gè)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)， 這些設(shè)備是 實(shí)現(xiàn)電氣 連接，甚至開(kāi)關(guān)功能必要的模塊。每一個(gè)電源插座必須配有遙控器的遙控器操作。 這是非常難以被與這么多的廠商從不同的 IR代碼兼容的。一 個(gè) 基于藍(lán)牙的無(wú)線可控電源插座模塊已經(jīng)被提出了。 本文提出了基于 ZigBee的無(wú)線控制家庭自動(dòng)化建設(shè)的電源插座架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。 2. 系統(tǒng)概述 輕松控制各種家電是智能家居的一個(gè)特點(diǎn)。這些設(shè)備對(duì)于原來(lái)的那些沒(méi)有安裝家庭自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施的老房子更有 用。傳感器節(jié)點(diǎn)和執(zhí)行器節(jié) 點(diǎn)部署在家庭環(huán)境和他們自主地形成多跳網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。它在可靈活控制的家電產(chǎn)品中起著重要的作用。 RF收發(fā)器由一個(gè)擴(kuò)展連接器與主板連接。 該原型 的尺寸是 196毫米 163毫米 60mm。它通過(guò)收聽(tīng)周?chē)慕煌◤V播，建立了 附近的信息 表。 當(dāng) 這些動(dòng)作完 成 ，電源插座模塊將成功加入家庭網(wǎng)絡(luò)，并開(kāi)始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包。 圖 2 提出的 電源插座模塊的結(jié)構(gòu)分解。 一個(gè)為了驗(yàn)證提出的電源插座的基本功能的簡(jiǎn)單的家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)的模塊在我們的實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)被創(chuàng)建。 該終端通過(guò)與基站建立藍(lán)牙連接來(lái)與家庭網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。掌上電腦有一個(gè)更快的處理器和更大的觸摸屏。如果我們要開(kāi)啟或關(guān)閉其中一個(gè)插座，從列表中選擇相應(yīng)的項(xiàng)目，并按下，該命令將被發(fā)送到電源插座模塊。電源插座模塊和基站被放置在 桌子 的角落。我們也可以使用上述描述的移動(dòng)終端手動(dòng)控制過(guò)程。 （ a）在 智能手機(jī)。所提出的插座模塊加入了ZigBee 無(wú)線電到它的架構(gòu)，所以具有了網(wǎng)狀組網(wǎng)能力。 它提供了更快，更靈活的方式建設(shè)和部署家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 英，第一卷。 [3] K. Romer 和 F. Mattern,“ 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)空間網(wǎng)絡(luò)， ” IEEE 無(wú)線通信，第一卷。 [7] ChiaHung Lien, YingWen Bai and MingBo Lin,“家用 電源管理的遠(yuǎn)程控制電源插座系統(tǒng)， ” IEEETrans Consum Electron,第 53 卷，第 4號(hào)， 16341641 頁(yè)， 2021年。自 2021 年，他一直在中國(guó)東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院。 2021 年，丁飛在中國(guó)南京理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院獲得 。 2021 年，張薇娟在西安工程大學(xué)電信系獲得了電子信息學(xué)士學(xué)位。98） 1968 年 11 月 11 日出生于中國(guó)黃山市。從 2021 年到 2021 年，他中國(guó)東南大學(xué)是機(jī)器人的傳感器和控制實(shí)驗(yàn)室主任。 宋博士是中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)的成員 和中國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)的成