【正文】 從 2021 年到 2021 年，他中國東南大學(xué)是機(jī)器人的傳感器和控制實(shí)驗(yàn)室主任。自 2021 年，他一直在中國東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院。 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(luò)。電源插座模塊和基站被放置在 桌子 的角落。 一個為了驗(yàn)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(luò)系統(tǒng)的測試平臺的模塊在我們的實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)被創(chuàng)建。 該原型 的尺寸是 196毫米 163毫米 60mm。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。 這是非常難以被與這么多的廠商從不同的 IR代碼兼容的。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。設(shè)計(jì)過程中有喜有憂，但是經(jīng)過多次反復(fù)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(jì)電路及分析電路問題上學(xué)到了很多。后來再經(jīng)過多番考慮后發(fā)現(xiàn)。 需要注意，當(dāng)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(rèn)為文件沒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。 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 共 29 頁 圖 生成工程項(xiàng)目 點(diǎn)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(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個對話框，按要求選擇目標(biāo)器件片。 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。 0號存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的“ 1表示 ℃ 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)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 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。 復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位（圖 ）和手動復(fù)位（圖 ）。在這種模式下 ， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。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(jì)時的計(jì)時器，通 過一個撥碼開關(guān)預(yù)設(shè)時間，最后數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報警。 由于單片機(jī)具有優(yōu)異的性能性價比，集成度高、體積小、可靠性高，控制功能強(qiáng)，低電壓、低功耗等特點(diǎn)，以及單片機(jī)控制電路技術(shù)的發(fā)展使智能插座具有定時準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，也使得電器的壽命大大縮短。 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目 基于單片機(jī)的智能插座的設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué)號 所在院 (系 ) 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 完成地點(diǎn) 2021 年 5 月 20 日 陜西理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 STC89C52 單片機(jī)的智能插座的設(shè)計(jì) [摘要 ]： 本文主要描述了一個定時插座的設(shè)計(jì)與制作。 因此，在本次設(shè)計(jì)中我們就要對家庭中普通的插座進(jìn)行更加智能化的設(shè)計(jì)，我們利用單片機(jī)對繼電器的控制來達(dá)到控制插座通斷的目的，并可以通過外設(shè)鍵盤對插座進(jìn)行定時設(shè)置，使其可以按照我們的意愿定時通斷。因此智能可編程開關(guān)插座發(fā)展迅速，得到了很廣泛的應(yīng)用。 其設(shè)計(jì)框圖如圖 所示： STC89C52 7805穩(wěn)壓電源模 塊 DS1302計(jì)時模 塊 按鍵模塊 繼電器模塊 DS18b20模塊 LCD顯示模 塊 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁 共 29 頁 圖 數(shù)字式定時開關(guān) 方案的比較 方案一和方案二均可實(shí)現(xiàn)插座的定時。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 8 頁 共 29 頁 P1 口 ： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。 RST單片機(jī)C1R1GNDVCC RST單片機(jī)C2R2GNDVCCR3S?SWPB 圖 上電復(fù)位 圖 手動復(fù)位 穩(wěn)壓電源 模塊 本設(shè)計(jì)用到 78L05 穩(wěn)壓芯片。 LCD液晶顯示器是一種低功耗的顯示器件，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子及便攜式電子產(chǎn)品中。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以 2 就得到 被測溫度 (550℃一 125℃ ). DS1820 的引腳如圖 所示、每只 DS1820 都可以設(shè)置成兩種供電方式 .即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。最高位有效位 MSB 必須為 1。建立新文件并增加到組。在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊“ Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對話框 。定時插座設(shè)置時間有時候需要快速定時，如果通過按鍵設(shè)置一定時間段的定時可能比較耗時，于是就加入了固定定時模式，可以在簡單的操作中設(shè)置一個小時內(nèi)的 6 組固定模式定時。而在編程上，通過這次設(shè)計(jì)，我對 C 語言編程有了進(jìn)一步的熟悉 ,鞏固了所學(xué)知識。當(dāng)家里環(huán)境變得更智能，老人也可以住在自己的房子，以保持 獨(dú)立和隱私， 盡可能避免太早進(jìn)入養(yǎng)老院。同時，由于成本和其他 非技術(shù)原因，他也很難說服家電廠家集成這些模塊到他們的產(chǎn)品中。 如圖 1所示，家庭自動化網(wǎng)絡(luò)的提出其實(shí)是一個實(shí)際應(yīng)用的無線傳感器和執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)。有 6個 插口 ，其中每個單獨(dú)控制 。 如圖 5所示，測試平臺包括一個電源插座模塊，熱電紅外線傳感器模塊，基站，手持式終端，以及一些一般使用交流電源的家電。當(dāng) PIR 傳感器模塊檢測人體的存在時，將向上面的基站立即發(fā)送狀態(tài)的變化信息。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 參考文獻(xiàn) [1] C. D. Nugent, D. D. Finlay, P. Fiorini, Y. Tsumaki 和 E. Prassler,“家庭自動化作為獨(dú)立生活的一種方式，”碩士論文。他目前是中國東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院的副教授。從 2021 年 4月至 2021 年 4月 ，他是 美國西北大學(xué)實(shí)驗(yàn)室智能機(jī)械系統(tǒng)的客座科學(xué)家。從 1998 年到 2021 年，他是中國東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)院副教授。 從 2021 年到 2021 年間，他是中國東南大學(xué)機(jī)器人傳感器和控制實(shí)驗(yàn)室的一名研究員。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的電源插座模塊成功的 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制各種很少家電的基礎(chǔ)設(shè)施。 PIR 傳感器模塊被放置在桌子的邊緣，來監(jiān)控任何通過走廊的人。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 圖 5 演示實(shí)驗(yàn)的測試平臺設(shè)置。所提出電源插座模塊的原型是如圖 3所示。有了這些設(shè)備，你不再需要破壞原有的室內(nèi)裝飾來進(jìn)行系統(tǒng)升級或維護(hù)。 一些研究人員已經(jīng)提出了一種基于 ZigBee的通用遙控器控制單元和一個 ZigBee紅外轉(zhuǎn)換模塊用于控制多種傳統(tǒng)的消費(fèi)類電子設(shè)備。 由于智能家居變得越來越受歡迎，人 們 需要更多的家庭自動化設(shè)備，以提升自己的生活空間和享受高科技的生活。 同時也可以通過紅外遙控一鍵控制插座開關(guān)和設(shè)置固定模式定時。 在控制定時方面，開始只是讓系統(tǒng)可以通過獨(dú)立式按鍵設(shè)置一組定時開關(guān)時間，后面意識到可設(shè)置的定時組數(shù)太少，功能過于簡 單，就再加入了一組定時設(shè)置，使系統(tǒng)可以通過獨(dú)立式按鍵設(shè)置兩組定時開關(guān)時間。這時工程管理窗口的文件選項(xiàng)卡中子目錄“ Source Group 1”下出現(xiàn)一個 C語言源文件。在使用 keil 編程的時候，問題主要出在編譯時，因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)程序代碼比較長，所以在開始編譯時， 會出錯，提示是因?yàn)榇a太長，開始不知道該怎么辦，最后通過百度后才知道是因?yàn)榘惭b的 keil 軟件沒有破解，破解后問題迎刃而解。表 3 為它的日歷、時間寄存器 及控制字，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作 。1號存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負(fù) (℃ ).則 1 號存貯器 8位全為 1，否則全為 0。備用電池采用了 3v的紐扣電池。 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 所示： 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)仿真圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 9 頁 共 29 頁 最小系統(tǒng)中包括晶振電路和復(fù)位電路，其中復(fù)位電路采用手動按鍵復(fù)位，來應(yīng)對系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生程序跑飛的情況。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時 ， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。其系統(tǒng)框圖如圖 所示： 圖 基于單片機(jī)的智能插座框圖 方案二： 設(shè)計(jì)一個定時開關(guān)，通過撥碼開關(guān)預(yù)置一個時間，再通過計(jì)數(shù)器倒計(jì)時方式進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一個時間時，發(fā)出一個信號，進(jìn)而來控制電器的工作。 隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能插座的功能也在不斷的更新。而正是由于這種長期的待機(jī)狀態(tài)，使得插座的負(fù)荷也越來越大，帶來了非常嚴(yán)重的安全隱患。定時插座可以彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)生活中普通插座功能的不足，能夠通過外設(shè)按鍵設(shè)置 兩組 開關(guān)定時時段和 6組 倒計(jì)時 定時 ，同時也能夠通過紅外遙控進(jìn)行無線控制，使外接電器可以按照一定規(guī)律工作，既可以達(dá)到智能控制的目的，又在很大程度上起到節(jié)能的作用。 在定時功能的基礎(chǔ)上，加上了測溫模塊、過載保護(hù)和防雷模塊。 所以，智能插座會朝著微型化、低功耗、無線遙控、語音控制等更加智能數(shù)字化的方向發(fā)展，讓人們的生活更加便捷。若用數(shù)字電路完成，所設(shè)計(jì)的電路相對復(fù)雜，需要更多的數(shù)字集成塊，其功能也主要依賴于數(shù)字電路的各功能模塊的組合來實(shí)現(xiàn)，其精度也不如單片機(jī)和時鐘芯片配合的準(zhǔn)確，由于元件較多，焊接過程也會比較復(fù)雜，成本也高。 P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。設(shè)計(jì)中的繼電器是比較耗電的器件，而且如果電量不足會使得繼電器無法 工作，因?yàn)橥ㄟ^ 78L05 穩(wěn)壓芯片把 9V 電源穩(wěn)壓輸出5V給單片機(jī)供電。它不進(jìn)省電，而且能夠顯示大量的信息，如文字、曲線、圖形、動畫等 ，其功能比數(shù)碼管強(qiáng)大得多。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 15 頁 共 29 頁 根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長 ， 采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快 。如果它是零，禁止寫 DS1302，位 6為邏輯 0 指定時鐘日歷數(shù)據(jù)；邏輯 1 指定 RAM 數(shù)據(jù)。分別設(shè)置“ target1”中的“ Target,output,debug”各項(xiàng)，使程序匯編后產(chǎn)生 HEX 文件。 (3) 編譯源程序，出現(xiàn)錯誤時，返回上一級對錯誤 更改后重新編譯，直到?jīng)]有錯誤為