【正文】 低電壓、低功耗等特點，以及單片機控制電路技術(shù)的發(fā)展使智能插座具有定時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點。也消除了生活中的很多安全隱患。具體原理是由 555 組成秒脈沖發(fā)生器，再由 CD40192 構(gòu)成一個倒計時的計時器，通過一個撥碼開關(guān)預設(shè)時間，最后數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報警。片內(nèi)資源有 4組 I/O 控制端口、 3 個定時器、 8個中斷、軟件設(shè)置低能耗模式、看門狗和斷電保護。在這種模式下 ， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸入 口使用時 ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ， 將輸出電流。 復位電路通常分為兩種：上電復位（圖 ）和手動復位（圖 ）。 如圖 ， 78L05 具有以下特點 ： a. 最大輸出電流為 ； 5V； ； ； ； 畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 29 頁 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 所示： T1TransD1Bridge2200uFC2100uFC4C3C5D2S1SWSPST220R1IN12OUT3GNDU2 LM7805~220V5V 圖 電源電路 時鐘電路 系統(tǒng)采用 DS1302 作為計時器，從而實現(xiàn)定時插座能在 24小時內(nèi)實現(xiàn)任意時間的可變定時和一小時內(nèi)的固定模式定時。 畢業(yè)設(shè)計論文 第 12 頁 共 29 頁 表 DS1302 引腳功能 引腳號 引腳名稱 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩器，外接 晶振 4 GND 電源地 5 RST 復位 6 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出（雙向） 7 SCLK 串行時鐘 8 VCC1 后備電源 圖 DS1302 電路圖 顯示電路 本設(shè)計采用的是 LCD1602 字符型液晶顯示器。 DS1820 數(shù)字溫度計提供 9 位 (二進制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。 0 號存貯器用于存放溫度值的補碼， LSB(最低位 )的“ 1表示 ℃ 。 圖 ： 開 始按 鍵 掃 描是 否 定 時 ？執(zhí) 行 定 時 程 序Y是 否 到 達 定 時 時 間 或 溫 度執(zhí) 行 相 應 開 關(guān) 程 序 并 顯 示YNNN初 始 化 圖 主程序流程圖 畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 29 頁 DS1302計時程序的編寫 DS1302 串行時鐘芯片的主要組成部分：移位寄存器控制邏輯、振蕩器、實時時鐘以及 RAM。 表 為 寄存器地址和內(nèi)容 ： 表 寄存器地址和內(nèi)容 寫寄存器 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 84H 85H 12/2 4 0 10 A/P 時 時 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。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。 圖 kell 軟件應用圖 （ 1）點擊 project，設(shè)置一些軟件目標選項： 畢業(yè)設(shè)計論文 第 22 頁 共 29 頁 圖 生 成工程項目 點擊“ ProjectNew project”菜單，出現(xiàn)一個對話框，要求給將要建立的工程起一個名字，你可以在編緝框中輸入一個名字 ,點擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個對話框，按要求選擇目標器件片。 接著的工作需要把 C語言源文件加入工程之中。 需要注意，當把 C語言源文件加入工程但還沒有關(guān)閉加入文件對話框，這時有可能被誤認為文件沒有成功地加入工程而再次進行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。 繼電器部分的電路檢查時開始用 3 節(jié)干電池給單片機供電，發(fā)現(xiàn)繼電器無法工作，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)壓電源時工作正常。后來再經(jīng) 過多番考慮后發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)實生活中，隨著人們的生活水平不斷的提高，家電等用電器具越來越多，單一的一路控制明顯不能滿足要求。設(shè)計過程中有喜有憂，但是經(jīng)過多次反復的問題分析和系統(tǒng)調(diào)試，還是解決了各個難題，也使我在設(shè)計電路及分析電路問題上學到了很多。所提出的電源插座集成了一個 ZigBee 無線模塊納入其體系結(jié)構(gòu)。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。如果我們想建立一個家庭自動化系統(tǒng)， 這些設(shè)備是 實現(xiàn)電氣 連接，甚至開關(guān)功能必要的模塊。 這是非常難以被與這么多的廠商從不同的 IR代碼兼容的。 本文提出了基于 ZigBee的無線控制家庭自動化建設(shè)的電源插座架構(gòu)網(wǎng)絡。這些設(shè)備對于原來的那些沒有安裝家庭自動化基礎(chǔ)設(shè)施的老房子更有用。它在可靈活控制的家電產(chǎn)品中起著重要的作用。 該原型 的尺寸是 196毫米 163毫米 60mm。 當 這些動作完 成 ，電源插座模塊將成功加入家庭網(wǎng)絡，并開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包。 一個為了驗證提出的電源插座的基本功能的簡單的家庭自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)的測試平臺的模塊在我們的實驗室中已經(jīng)被創(chuàng)建。掌上電腦有一個更快的處理器和更大的觸摸屏。電源插座模塊和基站被放置在 桌子 的角落。 （ a）在 智能手機。 它提供了更快，更靈活的方式建設(shè)和部署家庭自動化網(wǎng)絡。 [3] K. Romer 和 F. Mattern,“ 無線傳感器網(wǎng)絡的設(shè)計空間網(wǎng)絡， ” IEEE 無線通信，第一卷。自 20xx 年，他一直在中國東南大學儀器科學與工程學院。 20xx 年，張薇娟在西安工程大學電信系獲得了電子信息學士學位。從 20xx 年到 20xx 年，他中國東南大學是機器人的傳感器和控制實驗室主任。 畢業(yè)設(shè)計論文 附錄 B 源程序 。 從 1996 年到 1998 年期間，他是中國東南大學智 能信息處理實驗室的一名副研究員。他目前是中國南京東南大學儀器科技博士候選人。在 20xx 年，他獲得了中國合肥科技大學控制 科學博士學位。 [2] M. Chan, D. Esteve, C. Escriba 和 E. Campo,“對智能家居目前的狀態(tài)和未來的挑戰(zhàn)的審查”在生物醫(yī)學中計算機的方法和程序， 第二卷。電源插座模塊的 基本功能 已經(jīng)在測試平臺上通過執(zhí)行照明的實驗測試。 如果有更多的 PIR 傳感器模塊和 更多的電源插座模塊，我們可以設(shè)計更多智能化的算法來預見人打算訪問的下一個目的地了 。如圖 7 是實驗的過程。 圖 6顯示了電源插座系統(tǒng)運行在不同的移動終端的圖形用戶界面。 開 始初 始 化線 路 更 新定 時接 收 到 信 息 ？信 息 類 型哪 一 個 插 座 ？發(fā) 送 緩 存 延 時A A開 / 關(guān)開 / 關(guān) 開 / 關(guān)開 / 關(guān)開 / 關(guān) 開 / 關(guān)AA否是線 路 信息命 令 信息其 他 信息1 23 4 5 6 圖 4 控制流電源插座模塊。 具有最低通信的能 畢業(yè)設(shè)計論文 源成本的鄰居節(jié)點將被選為父級。主板使用的是低成本 MCU實現(xiàn)控制邏輯和一個特定的芯片來驅(qū)動繼電器。 圖 1 在家庭環(huán)境中的無線電源插座系統(tǒng)。 電源插座的無線設(shè)備提供了一個更靈活的方式來實現(xiàn)遠程控制功能。添加太多的其他通信接口到終端設(shè)備，也大大增加了系統(tǒng)的的復雜性和成本。 ZigBee技術(shù)已被應用于建筑家庭自動化網(wǎng)絡，實現(xiàn)無線接入監(jiān)控和控制應用。隨著現(xiàn)已新發(fā)布的無線傳感器網(wǎng)絡 ZigBee標準，我們被賦予了更多的機會，建立無線控制和監(jiān)測的應用程序，以至于可以保證低成本，低功耗，范圍廣和高可靠性 。 索引詞 —— 智能家居，家庭自動化，電源插座，無線傳感器和執(zhí)行器網(wǎng)絡 。在此謹向他們表示衷心的感謝。定時插座已經(jīng)可以完成一天 24 小時內(nèi)的兩組定時開關(guān)設(shè)置和六組一小時內(nèi)的固定模式定時， 還可以通過溫度上下限的設(shè)置，控制繼電器稍的工作狀態(tài)。 定時插座工作時紅色指示燈亮，不工作時指示燈不亮。有了這些流程后才能在編程過程中減少一些不必要的麻煩。 而時鐘也沒有顯示，所以檢查 1302 是否有問題，檢查完才發(fā)現(xiàn) 1302 忘了接地。如果不需要加入其它文件，單擊“ Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對話框。注意， C語言源文件的擴展名應該是“ .c”，它應該與工程文件存儲在同一文件夾之內(nèi)。 在 使用這兩個軟件時，都遇到了一些問題，例如在使用 protues 進行原理圖繪制的時候，有些器件很難找到，這就會浪費很多時間，所以，最后在網(wǎng)上下載了一個 protues 元件對照表，這個問題就得到了解決。 基本操作時序： 讀狀態(tài)：輸入： RS=L,RW=H,E=H 輸出： DO~D7=狀態(tài)字 寫狀態(tài)：輸入： RS=L,RW=L,D0~D7=指令碼 ,E=高脈沖 輸出：無 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=H,E=H 輸出： DO~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=L,D0~D7=數(shù)據(jù) ,E=高脈沖 輸出：無 1602 顯示流程圖如圖 ： 圖 1602 顯示流程圖 開始 初始化 讀狀態(tài) 數(shù)據(jù)顯示 寫數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 寫命令 返回 畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 29 頁 DS18B20顯示電路程序編寫 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。 DS1302 總共有 12個寄存器，其中的 7 個寄存器分別與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。由于定時 設(shè)置是通過獨立式按鍵進行設(shè)置的，程序在按鍵掃描部分相對重要。DS1820 中還有用于貯存測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 FAM 編號為 0 號和 1號。在本系統(tǒng)中，主要是用于控制插座的開關(guān)狀態(tài)，通過單片機 I/O 輸出信號控制繼電器的工作已否從而達到控制插座開關(guān)的目的。 圖 ， 7引腳分別接在了單片機的 P0 P0 P07 口。如果能提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于 的輸出電流。當振蕩器工作時 ， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。 P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫“ 1” 時 ， 引腳用作 高阻抗輸入。 總體的硬件電路框圖如圖 所示： 圖 硬件電路框圖 主控制器 及最小系統(tǒng) STC89C52 是宏晶公司生產(chǎn)的 40 引腳雙列直插芯片， 單片機片內(nèi)集成 512 字節(jié)程序運行空間 、 8K 字節(jié) Flash 存儲空間 支持最大 64K 外部存儲擴展。同時還能通過紅外 遙控隨時控制插座的開關(guān)，從而達到方便、智能、節(jié)電的目的。機械式定時插座是通過轉(zhuǎn)動刻度 畢業(yè)設(shè)計論文 第 3 頁 共 29 頁 盤，來設(shè)定定時時間，比如科德 TWA07 的 22小時倒時定時器；而基于單片機的智能插座是通過用單片機控制繼電器的通斷來控制插座的開關(guān)，即通過單片機編程實現(xiàn)智能定時；而