【正文】 觸點(diǎn)形式：1C（SPDT） 觸點(diǎn)負(fù)載： 3A 220V AC/30V DC 阻 抗： ≤100mΩ 額定電流： 3A 電氣壽命：≥10萬次 機(jī)械壽命：≥1000萬次 阻值(士10%)： 120Ω 線圈功耗： 額定電壓：DC 5V 吸合電壓：DC 釋放電壓：DC 工作溫度：25℃～+70℃ 絕緣電阻：≥100MΩ 線圈與觸點(diǎn)間耐壓：4000VAC/1分鐘 觸點(diǎn)與觸點(diǎn)間耐壓：750VAC/1分鐘 從上面的繼電器線圈參數(shù)得知，≈40mA。燈泡用于指示繼電器是處于導(dǎo)通狀態(tài)（燈亮）還是處于斷開狀態(tài)（燈滅）。三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并起放大作用，這樣，繼電器就能得到足夠的驅(qū)動(dòng)電流來正常工作。繼電器驅(qū)動(dòng)就是一個(gè)典型的、簡(jiǎn)單的功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)。而要把它用于一些大功率場(chǎng)合，比如繼電器驅(qū)動(dòng)，顯然是不行的。單片機(jī)是一個(gè)弱電器件，一般情況下它們大多工作在5V甚至更低。這就是鎖存器在LED和數(shù)碼管顯示方面的作用:節(jié)省了寶貴的MCU（微控制單元）時(shí)間。可以看出，處理器處理的時(shí)間僅限于顯示內(nèi)容發(fā)生變化的時(shí)候，這在整個(gè)顯示時(shí)間上只是非常少的一個(gè)部分。當(dāng)處理器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)芥i存器并將其鎖存后，鎖存器的輸出引腳便會(huì)一直保持?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)直到下一次鎖存新的數(shù)據(jù)為止。這就大大占用了處理器的處理時(shí)間，消耗了處理器的處理能力，還浪費(fèi)了處理器的功耗。尤其是在四段八位數(shù)碼管等這些要選通的顯示設(shè)備上。具體說明為：————D7；數(shù)碼管的段ABCDEFGH對(duì)應(yīng)74HC5731芯片；數(shù)碼管的兩個(gè)位選端對(duì)應(yīng)74HC5732芯片； ； 。具體說明為：核心芯片為一個(gè)STC89C52RC單片機(jī)；數(shù)碼管為60秒循環(huán)倒計(jì)時(shí)顯示；繼電器所控制的電路為一含電源的燈泡顯示電路；使用PNP型三極管驅(qū)動(dòng)繼電器；數(shù)碼管為兩位一體共陰極數(shù)碼管；數(shù)碼管由兩個(gè)一樣的鎖存器74HC573驅(qū)動(dòng)。這就是開關(guān)插座基本的控制方案。第2章 系統(tǒng)控制方案及硬件電路設(shè)計(jì) 采用STC89C52RC為核心的單片機(jī)控制方案本設(shè)計(jì)采用的是STC89C52RC單片機(jī)芯片，通過+5V電源送給單片機(jī)供電，利用單片機(jī)的外圍電路進(jìn)行擴(kuò)展，單片機(jī)芯片的引腳端口一端接鎖存器74HC573到數(shù)碼管上并起到顯示時(shí)間的作用，單片機(jī)的另一個(gè)端口接8550三極管與繼電器相接，倒計(jì)時(shí)一定的時(shí)間繼電器吸合去驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源，及時(shí)通斷達(dá)到節(jié)能的目的，為了可以快速演示本次設(shè)計(jì)的效果，本設(shè)計(jì)采用60秒倒計(jì)時(shí)為準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)以60秒為倒計(jì)時(shí)時(shí)間，倒計(jì)時(shí)到十秒時(shí)電源接通，零秒時(shí)關(guān)閉，繼續(xù)下一輪倒計(jì)時(shí)。 本論文研究的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容是智能定時(shí)電源開關(guān)，本設(shè)計(jì)首先進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是利用STC89C52RC單片機(jī)通過鎖存器74HC573由數(shù)碼管顯示時(shí)間，另一路通過8550三極管驅(qū)動(dòng)繼電器吸合電路，定時(shí)時(shí)間到后，繼電器能夠吸合動(dòng)作從而驅(qū)動(dòng)電源開關(guān)，切斷或通電電源。為此，我們應(yīng)該充分利用現(xiàn)有的技術(shù)、人才和資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)國際合作和技術(shù)交流，爭(zhēng)取國內(nèi)外各方面的有利因素，發(fā)展智能定時(shí)電源開關(guān)技術(shù)，提高家庭的生活質(zhì)量，減少不必要的用電浪費(fèi)，增強(qiáng)人類的節(jié)能意識(shí)，為我們子孫后代保留一點(diǎn)資源。周末了，在家中也可以體驗(yàn)一把電影院的樂趣，按下影院模式，窗簾拉上，家庭影院打開，投影儀開啟，投影幕落下。夏天時(shí)，回家之前打開空調(diào)，回到家中體驗(yàn)涼爽。通過智能家居我們能更方便的生活。智能定式電源開關(guān)以服務(wù)人們生活為本，影響生活，改變生活，創(chuàng)造新的生活方式。國外的智能電源定時(shí)開關(guān)技術(shù)也只是在某些特定地點(diǎn)特定場(chǎng)合應(yīng)用的比較成熟，他們可以幫助人們實(shí)現(xiàn)定時(shí)智能控制家電功能，輕松實(shí)現(xiàn)家庭智能，質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，無需再擔(dān)心用電過多，以及由于長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)可能引起的財(cái)產(chǎn)安全，生命安全。智能定時(shí)電源開關(guān)技術(shù)的發(fā)展，可以從根本上解決由于電器的長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)能耗產(chǎn)生大量的用電的問題，也可以給人們的生活帶來很大的方便。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的設(shè)備損壞都是電源造成的，因而研究高可靠行的智能電源定時(shí)開關(guān)，對(duì)生產(chǎn)生活是至關(guān)重要的。它不僅體積小重量輕，并且電源效率非常高，效率甚至能達(dá)到90%以上。所以，研究智能電源定時(shí)開關(guān)，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。家中的熱水器不能自由設(shè)置開啟關(guān)斷時(shí)間而給人們帶來一時(shí)不便；學(xué)校的起床廣播因值班人員睡過頭而推遲廣播；家中的魚缸因太久沒有供氧造成魚兒缺氧死亡；許多球迷或新聞愛好者因錯(cuò)過了開機(jī)時(shí)間而與精彩球賽或新聞擦肩而過；夏天里風(fēng)扇的定時(shí)時(shí)間過短（一般為一小時(shí)），不便于晚上分段定時(shí)使用等等。智能定時(shí)電源開關(guān)設(shè)計(jì)方案第1章 緒論 智能定時(shí)電源開關(guān)研究的目的和意義隨著社會(huì)電子科學(xué)技術(shù)正在飛速地發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來越多，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益緊密，人們極大地享受著電子設(shè)備帶來的便利，但是任何電子設(shè)備都有一個(gè)共同的電路——電源電路，大到超級(jí)計(jì)算機(jī)，小到袖珍計(jì)算器，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作，因此電源也就理所當(dāng)然地成了各種電子設(shè)備不可或缺的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)及能否安全可靠的工作。但人們常用的電源并不具備定時(shí)開啟和關(guān)閉的功能，或許就由于這個(gè)原因給人們帶來了很多沒必要的損失和不便，譬如：家里空調(diào)如果可以自己設(shè)置開啟和關(guān)閉的時(shí)間，就可以大大減少用電量；初高中上完晚自習(xí)后，空空的教室里還是燈火通明。智能電源定時(shí)開關(guān)就是要實(shí)現(xiàn)人為的設(shè)置電源接通關(guān)斷的時(shí)間，可以任意的設(shè)置24小時(shí)之內(nèi)的任意一段或多段時(shí)間作為電源的開啟或管段時(shí)間，這樣就可以實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的通電開啟與關(guān)閉的人為控制，節(jié)省大量電能，而且可以自動(dòng)循環(huán)定時(shí)，只要開始工作，不需要每天設(shè)置時(shí)間，在節(jié)約用電的同時(shí)也給人們的生活帶來很大的方便。當(dāng)今社會(huì)，智能電源定時(shí)開關(guān)可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表等領(lǐng)域。迅速發(fā)展的社會(huì)，對(duì)能源的要求越來越高，智能電源定時(shí)開關(guān)的高效率不僅節(jié)省了大量電能，而且節(jié)省了大量材料，高效率的定時(shí)開關(guān)電源成為各種設(shè)備可靠工作的重要保證。 智能定時(shí)電源開關(guān)目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國的電力電子技術(shù)和電子器件都有了很大的發(fā)展。智能定時(shí)電源開關(guān)在國內(nèi)的發(fā)展還不夠成熟，生活中我們還是會(huì)面臨很多的不便，比如：家中的熱水器不能自由設(shè)置開通關(guān)斷時(shí)間而導(dǎo)致待機(jī)能耗的增加以及給人自身帶來的不便；飲水機(jī)不能設(shè)置加熱時(shí)間而造成長(zhǎng)時(shí)間的滾水進(jìn)而飲水不健康；教師的燈在沒有人上自習(xí)的時(shí)候還是亮著而造成電能的浪費(fèi)等等。人們可以放心的工作，安心的生活，開心的游玩。只有更加貼近實(shí)用、易用和人性化的智能家居理念，才能真正體現(xiàn)智能家居的價(jià)值，這也是現(xiàn)代科技價(jià)值的核心理念。冬天時(shí)，在回家之前打開家中的電暖器或者空調(diào)、電飯煲，等回到家中，能感到久違的溫暖。睡覺時(shí)，按下睡眠模式，監(jiān)控設(shè)備打開，燈光控制系統(tǒng)關(guān)閉光源，窗簾自動(dòng)拉上，再體驗(yàn)輕松睡眠的同時(shí)也保證了家中的安全。科技改變生活，隨著科技的發(fā)展，智能家居智能生活已不是個(gè)夢(mèng)想。智能定時(shí)開關(guān)電源就是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能與給人方便而誕生的技術(shù)，所以它的發(fā)展一定會(huì)給我們的生活帶來不可抹滅的作用。并且可以實(shí)現(xiàn)無限制循環(huán)倒計(jì)時(shí)。然后設(shè)計(jì)了軟件部分，并對(duì)程序進(jìn)行仿真，最后進(jìn)行了制作和調(diào)試，而且作出了實(shí)物，效果符合預(yù)期效果，這就是本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。同時(shí)通過PROTEUS畫出硬件電路圖，并進(jìn)行了電路仿真，最會(huì)一步就是根據(jù)設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的實(shí)物。：STC89C52RC晶振電路數(shù)碼管顯示電路繼電器控制電源電路 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 智能定時(shí)電源開關(guān)硬件電路 。 智能定時(shí)電源開關(guān)硬件電路 數(shù)碼管顯示電路本設(shè)計(jì)采用兩位一體共陰極數(shù)碼管顯示。關(guān)于用鎖存器74HC573來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的說明：在LED和數(shù)碼管顯示方面，要維持一個(gè)數(shù)據(jù)的顯示，往往要持續(xù)的快速的刷新。在人類能夠接受的刷新頻率之內(nèi)，大概每三十毫秒就要刷新一次。鎖存器的使用可以大大的緩解處理器在這方面的壓力。這樣在數(shù)碼管的顯示內(nèi)容不變之前，處理器的處理時(shí)間和IO引腳便可以釋放。而處理器在處理完后可以有更多的時(shí)間來執(zhí)行其他的任務(wù)。 數(shù)碼管顯示電路本設(shè)計(jì)采用PNP數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)繼電器控制外接含電源電路，這是典型的繼電器驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電流在mA級(jí)以下。所以就要有一個(gè)環(huán)節(jié)來銜接，這個(gè)環(huán)節(jié)就是所謂的“功率驅(qū)動(dòng)”。圖中三極管8550有兩個(gè)作用：一個(gè)是起放大作用，一個(gè)是起開關(guān)作用（嚴(yán)格來講開關(guān)作用是放大作用的極限情況）。三極管不工作，繼電器因沒電流通過而不工作。： 繼電器控制電源電路具體說明：繼電器通過PNP三極管驅(qū)動(dòng)； ；繼電器控制的電路須有電源，接一個(gè)燈泡來顯示控制結(jié)果。 三極管的選擇：功率PCM：大于5V*繼電器電流 (5*40 mA = )的兩倍； 最大集電極電流（ICM）：大于繼電器吸合電流的兩倍以上； 耐壓BV（CEO）：大于繼電器工作電壓5V,可選10V以上； 直流放大倍數(shù)：取300。在單片機(jī)系統(tǒng)里，晶振作用非常大，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快。單片機(jī)晶振是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)，相當(dāng)于一個(gè)系統(tǒng)的心臟，通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。首先，介紹了系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)方案圖，智能定時(shí)電源開關(guān)的定時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要會(huì)用到單片機(jī)STC89C52RC、數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)模塊、繼電器控制電源模塊和晶振等硬件模塊，然后硬件電路設(shè)計(jì)部分對(duì)每一模塊的功能和使用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，弄清楚各部分的工作方式及聯(lián)系，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的總體電路圖。（1）主要特性如下[2]：l 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.l 工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)）l 工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHzl 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)l 片上集成512字節(jié)RAMl 通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。即定時(shí)器T0、TT2l 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒l 通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UARTl 工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）l PDIP封裝（2）STC89C52RC單片機(jī)的工作模式[3]l 掉電模式：典型功耗,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序l 空閑模式：典型功耗2mAl 正常工作模式：典型功耗4Ma～7mAl 掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備（3）STC89C52RC的引腳介紹[4] ： STC