【正文】 V/10A 的插座，使其可以在 24 小時(shí)內(nèi)能預(yù)先設(shè)定定時(shí)范圍，每天周而復(fù)始地控制用電器具的自動(dòng)開啟和關(guān)閉， 因?yàn)槭峭ㄟ^時(shí)鐘芯片來定時(shí)， 所以更加準(zhǔn)確。 本文主 要研究?jī)?nèi)容 在本次設(shè)計(jì)中我們就要對(duì)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(duì)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 和紅外遙控 對(duì)插座進(jìn)行定時(shí)設(shè)置 和溫度設(shè)置 ，使其可以按照我們的意愿定時(shí)通斷?？蛇_(dá)到適用于彩電、電腦、空調(diào)等用電領(lǐng)域的較高技術(shù)指標(biāo)與節(jié)電能力。 智能插座有效地解決了待機(jī)能耗的問題，從而提高終端用電設(shè)備的使用壽命，促進(jìn)我國(guó)節(jié)電降耗產(chǎn)品領(lǐng)域的發(fā)展。 而目前智能插座的實(shí)現(xiàn)方法有機(jī)械式定時(shí)插座、基于單片機(jī)的定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)插座的智能定時(shí)、還有采用現(xiàn)成的智能芯片。再具體說，以后智能插座的發(fā)展，在節(jié)能的基礎(chǔ)上，質(zhì)量要穩(wěn)定，插座本身耗能要小，這是發(fā)展的必要趨勢(shì)。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。 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。它主要的特點(diǎn)是內(nèi)嵌 Zigbee 無線接收模塊，可以對(duì)它進(jìn)行無線遙控，智能控制一些家用電器，比如開關(guān)空調(diào)、開關(guān)電飯煲等，也可以與普通插座互換。并且具有模式功能，隨時(shí)可切換到長(zhǎng)通或定時(shí)狀態(tài)。它還具有消除待機(jī)能耗、智能化保護(hù)功能、避免電磁波輻射、有效防雷擊沖擊的特點(diǎn)。其中，小管家智能插座采用智能芯片系統(tǒng)及其相關(guān)的程序控制軟件對(duì)電器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，智能關(guān)機(jī)，將待機(jī)能耗降為零，以達(dá)到安全節(jié)能的目的。智能可編程開關(guān)插座 則可以實(shí) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁 共 29 頁 現(xiàn)定時(shí)可編程，通過編程定時(shí)，自動(dòng)接通和斷開，給人 們生活帶來很大方便，得到了廣泛應(yīng)用。 所以此次的設(shè)計(jì)具有以下意義： 1） 節(jié)約能源； 2） 消除安全隱患； 3） 延長(zhǎng)家用電器的使用壽命； 4） 使人們的生活更加方便，簡(jiǎn)單。 因此，在本次設(shè)計(jì)中我們就要對(duì)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(duì)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(duì)插座進(jìn)行定時(shí)設(shè)置，使其可以按照我們的意愿定時(shí)通斷。而正是由于這種長(zhǎng)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。據(jù)調(diào)查 ， 我國(guó)城市家庭的平均待機(jī)能耗 ， 相當(dāng)于每個(gè)家庭每天都在亮著一盞 15瓦到 30瓦的長(zhǎng)明燈。 Relay I 目 錄 ....................................................... 1 課題研究的背景及意義 ................................................ 1 課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ............................................ 1 本文主要研究?jī)?nèi)容 .................................................... 3 ............................................ 4 方案的提出 .......................................................... 4 方案的比較 .......................................................... 5 方案的確定 .......................................................... 5 ............................................... 6 主控制器及最小系統(tǒng) .................................................. 6 穩(wěn)壓電源模塊 ........................................................ 9 時(shí)鐘電路 ........................................................... 10 顯示電路 ........................................................... 12 控制模塊 ........................................................... 14 溫度采集模塊 ....................................................... 14 .................................................. 16 DS1302 計(jì)時(shí)程序 .................................................... 17 LCD1602 顯示電路程序 ............................................... 19 II DS18B20 測(cè)溫 電路程序 ............................................... 20 ................................................ 21 硬件調(diào)試 ........................................................... 24 軟件調(diào)試 ........................................................... 24 小結(jié) ............................................................... 25 .................................................... 27 參考文獻(xiàn) .................................................... 28 致謝 ........................................................ 29 附錄 A 外文文獻(xiàn)及翻譯 附錄 B 源程序 附錄 C 硬件連接圖 附錄 D 實(shí)物圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁 共 29 頁 1． 緒論 課題研究的背景及意義 隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，各式各樣的電子產(chǎn)品已經(jīng)慢慢融入到了我們的生活，這也就意味著我們需要更多的能源來維持我們的生活正常的進(jìn)行，但是，這個(gè)社會(huì) 是一個(gè)能源逐漸枯竭的社會(huì)，節(jié)約能源又成為了這個(gè)社會(huì)的主題。 Socket。繼電器 The design of timing socket based on microcontroller Author: ( ) Tutor: Abstract: This paper mainly describes the design and production of a timing socket. The timing socket could pensate for the shortage of the mon socket .It also could set any timing in a day and six groups of fast timing by the key. At the same time, it could also be remotely controlled by infrared controller, so that home appliances could work on rules. In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy. Keywords: STC89C52。插座 。 [關(guān)鍵詞 ]： STC89C52。 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(hào) 所在院 (系 ) 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 完成地點(diǎn) 2021 年 5 月 20 日 基于單片機(jī)的智能插座的設(shè)計(jì) [摘要 ]： 本文主要描述了一個(gè)定時(shí)插座 的設(shè)計(jì)與制作。定時(shí)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(shí)時(shí)段和 6 組 倒計(jì)時(shí) 定時(shí) ，同時(shí)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。定時(shí) 。紅外 。 Timing。 Infrared。所以，為了解決這樣一對(duì)矛盾，我們了解到，越來越多的產(chǎn)品有了待機(jī)功能，如電視機(jī)，電腦，冰箱，空調(diào)等家用電器。據(jù)測(cè)算 ， 家電待機(jī)能耗占到中國(guó)家庭電力消耗的 10%以上。除此之外，也使得電器的壽命大大縮短。 在定時(shí)功能的基礎(chǔ)上，加上了測(cè)溫模塊、過載保護(hù)和防雷模塊。 課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)在 市場(chǎng)上的 220V 移動(dòng)式電源插座大部分功能單一，只能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)電源的通斷，小部分可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)，但大都是機(jī)械式的，而不能根據(jù)使用者的意愿編程設(shè)定時(shí)間自動(dòng)通斷，有時(shí)滿足不了人們的需求。 目前市場(chǎng)上比較好的智能插座有小管家智能插座、科德牌智能插座、POLYHOME 智能插座、博聯(lián)智能插座等等。它可以在電器遙控關(guān)機(jī)后自動(dòng)切斷電源，遙控開機(jī)時(shí)，能自動(dòng)接通電源，從而達(dá)到安全、節(jié)電的效果?？频?TWL12 采用 大屏液晶顯示，可以進(jìn)行定時(shí)設(shè)定，最小設(shè)定時(shí)間為 1分鐘，每天最多可設(shè)置 20組開與關(guān)，每周可設(shè)置 140 組。而 POLYHOME 智能插座是北京博力恒昌科技有限公司生產(chǎn)的智能家居產(chǎn)品之一。對(duì)于比較先進(jìn)的博聯(lián)智能插座，它是基于 WiFi 通訊，可實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過智能手機(jī)隨心所欲的控制家中、辦公室的電器。 由于單片機(jī)具有優(yōu)異的性能性價(jià)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(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。 所以，智能插座會(huì)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。同時(shí)可加上其他一些功能，像 USB 接口，這樣一來，手機(jī)， MP3等電器充電機(jī)會(huì)更加方便；語音功能，讓操作更加方便；也可加上溫度測(cè)量顯示功能，讓這個(gè)插座實(shí)現(xiàn)更多的功能，使得智能插座體積小但功能更強(qiáng)大，攜帶也更加方便。機(jī)械式定時(shí)插座是通過轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤，來設(shè)定定時(shí)時(shí)間，比如科德 TWA07 的 22小時(shí)倒時(shí)定時(shí)器；而基于單片機(jī)的 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 3 頁 共 29 頁 智能插座是通過用單片機(jī)控制繼電器的通斷來控制插座的開關(guān)，即通過單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)智能定時(shí)；而采用智能芯片的節(jié)能插座是通過芯片直接感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)智能通斷電， 從而達(dá)到消除待機(jī)功耗的目的；還有一種比較先進(jìn)的，基于 WiFi 通訊，只要家中有無線路由器，插座就會(huì)自動(dòng)尋找網(wǎng)路，用戶只需輸入上網(wǎng)密碼即完成配置，通過智能手機(jī)在全球任何地點(diǎn)都可以控制。也消除了生活中的很多安全隱患。而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)智能插座的承受功率不斷地增高完善，智能插座除了廣泛應(yīng)用于家用電器外，還會(huì)更多的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。 在定時(shí)定溫功能的基礎(chǔ)上，加上了 過載保護(hù)和防雷模塊。同時(shí)還能通過紅外遙控隨時(shí)控制插座的開關(guān)，從而達(dá)到方便、智能、節(jié)電的目的。具體原理是由 555 組成秒脈沖發(fā)生器，再由 CD40192 構(gòu)成一個(gè)倒計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，通過一個(gè)撥碼開關(guān)預(yù)設(shè)時(shí)間，最后數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報(bào)警。若用數(shù)字電路完成，所設(shè)計(jì)的電路相對(duì)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(shí)鐘芯片配合的準(zhǔn)確，由于元件較多，焊接過程也會(huì)比較復(fù)雜，成本也高。 方案的確定 通過上述方案的比較，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。 總體的硬件電路框圖如圖 所示： 圖 硬件電路框圖