单片机的智能定时插座设计(附件)
摘 要家电三下乡政策已经逐步实现。日常生活中大多数用电器都需要插座控制上电，这些普通的插座功能单一，当发生故障工作人员只有一种安全的方法，找到配电柜拉下闸刀，这样操作的损失和自身的安全会很严重。而智能定时插座可以避免这些损失和不安全隐患。本文介绍了一种基于STC89C52单片机的智能定时插座设计方案。本次设计是以STC89C52单片机为控制中心，利用DS18B20采集环境温度，并通过LCD1602液晶显示出来。系统有五个操作按键，可以校对系统时间和日期、设置定时控制等功能，有七个不同的LED指示灯，分别提示系统在不同的工作状态，并且可以通过红外遥控来控制。单片机对这数据进行处理，控制继电器的打开和关闭，这样能够达到控制插座通电和断电的目的。
目 录
1 绪论 1
1.1智能定时插座的研究背景 1
1.2智能插座在国内外的发展现状及趋势 1
1.3本课题的研究内容和方法 1
2 系统设计方案 3
2.1 设计构思 3
2.2 设计各模块实现的功能 3
2.3 设计系统方案框图 4
3 主要元器件原理及硬件电路的设计 5
3.1单片机STC89C52介绍 5
3.2单片机系统硬件电路设计 6
3.3 时钟电路 6
3.3.1 引脚功能及结构 7
3.3.2 DS1302的工作原理 8
3.3.3 DS1302的控制字节 8
3.3.4 DS1302的寄存器 8
3.3.5 时钟电路 8
3.4电源电路设计 9
3.5键盘电路 11
3.6 IR1838红外接收头介绍 11
3.7 温度检测电路 13
3.7.1 DS18B20的特点 13
3.7.2 DS18B20引脚排列 14
3.8继电器介绍 14
3.8.1 继电器工作原理及特性 14
3.8.2继电器控制电路 15
3.9 LCD1602液晶显示屏介绍 16
4 系统软件设计 18
4.1 各模块程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
序设计 18
4.1.1 主程序 18
4.1.2 时钟电路子程序 19
4.1.3 红外控制电路子程序 21
5 系统制作及调试 22
5.1 硬件制作 22
5.2 硬件电路调试 22
5.2.1 电源电路的调试 22
5.2.2 最小系统的调试 22
5.2.3 显示电路的调试 23
5.2.4 键盘电路的调试 23
5.2.5 继电器电路的调试 23
5.3 软件调试 23
6 总结与展望 24
参考文献 25
致谢 26
附录1 程序源代码 27
附录2 原理图 37
附录3 实物图 38
1 绪论
1.1智能定时插座的研究背景
随着现代社会飞速的发展，电子科学技术在不断地更新，电子产品已经渗透了社会的各个领域，但人们常用的电器插线板并不具备定时开启和关闭以及断电保护的功能。这一缺点给我们带来了很大的隐患，对我们的人身和财产都构成了威胁。智能插座的研究，对于人们未来的日常生活将会有着重大的影响，它不仅具有节能环保等优点，还可以在一些家用电器使用完毕、充电完成等自动断电，降低了由于家用电器而导致火灾的概率。
本文主要简介了我对该设计的构思技巧、智能定时插座的工作原理以及硬件电路、软件程序的设计。本设计以单片机最小系统为基础，结合一些外围的硬件电路，共同构成了智能插座系统。 该设计的组要功能是对家中一些电器在达到一定条件时对电器进行自动通、断电控制,而不需要拔掉插头，减少电器的待机损耗，解决生活中的一些烦恼。
1.2智能插座在国内外的发展现状及趋势
在科学技术不断进步的情况下，我国的电力电子[5]技术和电子器件都有很大的发展，定时插座在国内外都已经成熟，无论是生活中还是工作中都有很大的帮助，例如家里的鱼缸可以设置供养的时间、对饮水机设置工作时间，防止一直处于耗电状态等；全面集成远程控制、定时控制等智能以及家电的控制，随时插入都可以。定时插座在2006年走进中国的大门，给国民的生活带来了很大的帮助，智能插座的定时功能能够准确的在全天任何时间段关断电源，大大降低了财产安全的风险，而定时插座充分利用以节能为最终目的，给生活带来便捷，加快生活节奏。在国外的销售量不断增长，已成为国外生活中节能资源的一部分，因此，智能定时插座在其中起到了不可抹灭的作用。
1.3本课题的研究内容和方法
现在市面卖的各种牌子的插座功能非常单一，这些插座在使用过程中存在一些弊端：
1、充电完成后，如果不及时断电，用电器电池过热可能会发生爆炸。
2、充电时间过长，导致电池的寿命大大降低，同时也耗费电力。
3、当用电器的功率达到插座的额定功率时，工作时间过长容易引发火灾。
该产品适用于任何场所，360天内任何时间都可以设定，能够设定两组不同的时间值。安全系数高，也可在一定的范围内远程控制，当用电器的功率达到插座的额定功率时，引发火灾的几率非常小，因为在工作中时刻检测插座铜片温度值的变化；其体积小，运行成本低；让人们用的更放心，打破了普通插座的技术，更能达到21世纪的要求。
该设计的主要内容：当用电器需要供电时，根据电器的负载量工作人员可否分组限定工作时间，在工作过程中温度芯片时刻检测插座的温度值，如果所测的温度值超出限定值时，停止工作。为了更轻松便捷可以用遥控器控制。达到人们心中的智能、轻松、安全、便捷等的生活需求。
该设计的研究方法：首先，根据用电器的负载量来设定不同的时间段，使得用电器准备开始工作；然后，在时刻查看DS18B20所检测到的温度值；最后，通过控制继电器的吸合来完成端子的通与断，达到客户认可。
2 系统设计方案
2.1 设计构思
定时插座配有功能按键，每当单片机检测到“设置”功能按键按下时进入设置界面，然后进行相应的设置，可以设置年、月、日和360天内任何时间定时通或断电，因此，就可以控制用电器的工作状态，也可以通过红外遥控控制系统的设置和上电与下电的切换。在不增加简单电器成本的基础上所提供的功能，已经达到人们心中的智能化，不再为普通插座的安全性过于忧虑。
2.2 设计各模块实现的功能
智能定时插座主要是按照个人的需求按下设置键响应STC89C52，使得STC89C52向各个模块发送指令。系统硬件电路是以STC89C52单片机最小系统为核心，结合一些外围电路如：温度检测模块、显示模块、控制通断模块、红外遥控、蜂鸣器报警、功能按键等共同构成，整体框图如图2.1所示：
图2.1 智能定时插座系统框图
智能定时插座设计各模块的功能如下：
温度检测模块：温度检测是通过插座的负载达到额定值随着工作时间的增加，铜片的温度会逐渐上升，该模块检测到的温度值与设定的值一样时，系统自动断开用电及报警系统打开，从而达到功率过高不会引发不安全隐患。
目 录
1 绪论 1
1.1智能定时插座的研究背景 1
1.2智能插座在国内外的发展现状及趋势 1
1.3本课题的研究内容和方法 1
2 系统设计方案 3
2.1 设计构思 3
2.2 设计各模块实现的功能 3
2.3 设计系统方案框图 4
3 主要元器件原理及硬件电路的设计 5
3.1单片机STC89C52介绍 5
3.2单片机系统硬件电路设计 6
3.3 时钟电路 6
3.3.1 引脚功能及结构 7
3.3.2 DS1302的工作原理 8
3.3.3 DS1302的控制字节 8
3.3.4 DS1302的寄存器 8
3.3.5 时钟电路 8
3.4电源电路设计 9
3.5键盘电路 11
3.6 IR1838红外接收头介绍 11
3.7 温度检测电路 13
3.7.1 DS18B20的特点 13
3.7.2 DS18B20引脚排列 14
3.8继电器介绍 14
3.8.1 继电器工作原理及特性 14
3.8.2继电器控制电路 15
3.9 LCD1602液晶显示屏介绍 16
4 系统软件设计 18
4.1 各模块程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
序设计 18
4.1.1 主程序 18
4.1.2 时钟电路子程序 19
4.1.3 红外控制电路子程序 21
5 系统制作及调试 22
5.1 硬件制作 22
5.2 硬件电路调试 22
5.2.1 电源电路的调试 22
5.2.2 最小系统的调试 22
5.2.3 显示电路的调试 23
5.2.4 键盘电路的调试 23
5.2.5 继电器电路的调试 23
5.3 软件调试 23
6 总结与展望 24
参考文献 25
致谢 26
附录1 程序源代码 27
附录2 原理图 37
附录3 实物图 38
1 绪论
1.1智能定时插座的研究背景
随着现代社会飞速的发展，电子科学技术在不断地更新，电子产品已经渗透了社会的各个领域，但人们常用的电器插线板并不具备定时开启和关闭以及断电保护的功能。这一缺点给我们带来了很大的隐患，对我们的人身和财产都构成了威胁。智能插座的研究，对于人们未来的日常生活将会有着重大的影响，它不仅具有节能环保等优点，还可以在一些家用电器使用完毕、充电完成等自动断电，降低了由于家用电器而导致火灾的概率。
本文主要简介了我对该设计的构思技巧、智能定时插座的工作原理以及硬件电路、软件程序的设计。本设计以单片机最小系统为基础，结合一些外围的硬件电路，共同构成了智能插座系统。 该设计的组要功能是对家中一些电器在达到一定条件时对电器进行自动通、断电控制,而不需要拔掉插头，减少电器的待机损耗，解决生活中的一些烦恼。
1.2智能插座在国内外的发展现状及趋势
在科学技术不断进步的情况下，我国的电力电子[5]技术和电子器件都有很大的发展，定时插座在国内外都已经成熟，无论是生活中还是工作中都有很大的帮助，例如家里的鱼缸可以设置供养的时间、对饮水机设置工作时间，防止一直处于耗电状态等；全面集成远程控制、定时控制等智能以及家电的控制，随时插入都可以。定时插座在2006年走进中国的大门，给国民的生活带来了很大的帮助，智能插座的定时功能能够准确的在全天任何时间段关断电源，大大降低了财产安全的风险，而定时插座充分利用以节能为最终目的，给生活带来便捷，加快生活节奏。在国外的销售量不断增长，已成为国外生活中节能资源的一部分，因此，智能定时插座在其中起到了不可抹灭的作用。
1.3本课题的研究内容和方法
现在市面卖的各种牌子的插座功能非常单一，这些插座在使用过程中存在一些弊端：
1、充电完成后，如果不及时断电，用电器电池过热可能会发生爆炸。
2、充电时间过长，导致电池的寿命大大降低，同时也耗费电力。
3、当用电器的功率达到插座的额定功率时，工作时间过长容易引发火灾。
该产品适用于任何场所，360天内任何时间都可以设定，能够设定两组不同的时间值。安全系数高，也可在一定的范围内远程控制，当用电器的功率达到插座的额定功率时，引发火灾的几率非常小，因为在工作中时刻检测插座铜片温度值的变化；其体积小，运行成本低；让人们用的更放心，打破了普通插座的技术，更能达到21世纪的要求。
该设计的主要内容：当用电器需要供电时，根据电器的负载量工作人员可否分组限定工作时间，在工作过程中温度芯片时刻检测插座的温度值，如果所测的温度值超出限定值时，停止工作。为了更轻松便捷可以用遥控器控制。达到人们心中的智能、轻松、安全、便捷等的生活需求。
该设计的研究方法：首先，根据用电器的负载量来设定不同的时间段，使得用电器准备开始工作；然后，在时刻查看DS18B20所检测到的温度值；最后，通过控制继电器的吸合来完成端子的通与断，达到客户认可。
2 系统设计方案
2.1 设计构思
定时插座配有功能按键，每当单片机检测到“设置”功能按键按下时进入设置界面，然后进行相应的设置，可以设置年、月、日和360天内任何时间定时通或断电，因此，就可以控制用电器的工作状态，也可以通过红外遥控控制系统的设置和上电与下电的切换。在不增加简单电器成本的基础上所提供的功能，已经达到人们心中的智能化，不再为普通插座的安全性过于忧虑。
2.2 设计各模块实现的功能
智能定时插座主要是按照个人的需求按下设置键响应STC89C52，使得STC89C52向各个模块发送指令。系统硬件电路是以STC89C52单片机最小系统为核心，结合一些外围电路如：温度检测模块、显示模块、控制通断模块、红外遥控、蜂鸣器报警、功能按键等共同构成，整体框图如图2.1所示：
图2.1 智能定时插座系统框图
智能定时插座设计各模块的功能如下：
温度检测模块：温度检测是通过插座的负载达到额定值随着工作时间的增加，铜片的温度会逐渐上升，该模块检测到的温度值与设定的值一样时，系统自动断开用电及报警系统打开，从而达到功率过高不会引发不安全隐患。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1481.html
