|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
本文主要描述了一个定时插座的设计与制作。定时插座可以弥补现实生活8 M8 m% I9 S1 t- ]
中普通插座功能的不足,能够通过外设按键设置两组开关定时时段和6 组倒计时定时,
! Z) a2 j$ O- L# }, e同时也能够通过红外遥控进行无线控制,使外接电器可以按照一定规律工作,既可以达
c& b# }# Z; T: [; Q到智能控制的目的,又在很大程度上起到节能的作用。
$ D' k! o, |! X$ n8 U: ]% W# q" M- L1 D3 G7 P G* J6 B
随着社会科技的不断进步, 各式各样的电子产品已经慢慢融入到了我们的生+ `7 k J/ @2 S) D- |3 X' b
活,这也就意味着我们需要更多的能源来维持我们的生活正常的进行, 但是,这' h/ M3 ~2 |9 S ~9 L& C
个社会是一个能源逐渐枯竭的社会,节约能源又成为了这个社会的主题。所以,
9 O3 j: j' A6 O f" I6 P) K为了解决这样一对矛盾, 我们了解到, 越来越多的产品有了待机功能, 如电视机,
& t- ~* U) ~' i8 L3 z电脑,冰箱,空调等家用电器。据调查,我国城市家庭的平均待机能耗,相当于
/ G9 u& v$ ?6 t a; h5 t每个家庭每天都在亮着一盏15 瓦到30 瓦的长明灯。据测算,家电待机能耗占到
* A9 l2 V" {* e9 y中国家庭电力消耗的10%以上。而正是由于这种长期的待机状态,使得插座的负, C5 P( ]6 J& m( N' R6 t# J
荷也越来越大, 带来了非常严重的安全隐患。除此之外, 也使得电器的寿命大大$ Z8 F4 Q, v7 F; W3 i* [0 j" I" Z
缩短。
1 `: B$ {0 V8 ~5 i. C6 y因此,在本次设计中我们就要对家庭中普通的插座进行更加智能化的设计,3 S! v/ q1 \, [4 i6 }) _
我们利用单片机对继电器的控制来达到控制插座通断的目的, 并可以通过外设键1 y+ A, [4 k$ E- H
盘对插座进行定时设置, 使其可以按照我们的意愿定时通断。在定时功能的基础
4 u" i W$ o; B上,加上了测温模块、过载保护和防雷模块。
+ [6 @! ^8 p1 p+ u7 U$ m. J* f所以此次的设计具有以下意义:1 @9 c: o2 S% W; ?' k, u
1) 节约能源;
$ I* x2 M& a+ k$ t2) 消除安全隐患;0 H, p# {+ ]. y6 Q: w$ ?, B" K& [
3) 延长家用电器的使用寿命;0 }: k; `# C- W
4) 使人们的生活更加方便,简单。
$ g: K" Q: {" k' B8 j5 W8 V1 [1.2 课题研究的现状及发展趋势
" [+ q) Y5 N/ c- r/ Z现在市场上的220V移动式电源插座大部分功能单一,只能简单的实现电源1 R3 `- u2 x6 d" O' W1 G- e6 G1 d
的通断,小部分可以实现定时, 但大都是机械式的, 而不能根据使用者的意愿编
. w4 {5 W( C! k0 c7 t/ _+ O# U程设定时间自动通断, 有时满足不了人们的需求。智能可编程开关插座则可以实' Y- `7 Y8 L, R$ {
陕西理工学院毕业设计论文 ~7 i; W! }4 i( c$ p
第 2 页共29 页
8 y0 Q2 b0 o& L! n- a- C8 h现定时可编程,通过编程定时,自动接通和断开,给人们生活带来很大方便,得 r, ?& H x: t# l
到了广泛应用。
, T3 h# n! ?! g5 s( u% w目前市场上比较好的智能插座有小管家智能插座、科德牌智能插座、6 J2 _2 g0 S+ x
POLYHOM智E能插座、博联智能插座等等。其中,小管家智能插座采用智能芯片
0 a& d' P* @' X8 t5 I6 P1 j: h系统及其相关的程序控制软件对电器进行协调控制, 智能关机,将待机能耗降为
, [' n& H$ a p2 T& `* B2 ~% j零,以达到安全节能的目的。它可以在电器遥控关机后自动切断电源, 遥控开机+ C1 Y; c J! e8 h
时,能自动接通电源,从而达到安全、节电的效果。它还具有消除待机能耗、智3 c6 F/ R+ v5 S& s% ~' J) K4 _
能化保护功能、避免电磁波辐射、有效防雷击冲击的特点。科德TW-L12采用大1 P5 B- V, `$ Q3 F& i5 L
屏液晶显示,可以进行定时设定,最小设定时间为1 分钟,每天最多可设置20" m5 D+ U N1 m: w
组开与关, 每周可设置140 组。并且具有模式功能, 随时可切换到长通或定时状 [0 b3 n: X3 [! Q& n
态。而 POLYHOM智E能插座是北京博力恒昌科技有限公司生产的智能家居产品之
9 f* h) d5 ?! d4 o4 h. U( b$ ]# O一。它主要的特点是内嵌Zigbee 无线接收模块,可以对它进行无线遥控,智能$ P) s# k7 J6 t9 }; K7 K
控制一些家用电器,比如开关空调、开关电饭煲等,也可以与普通插座互换。对
: I* |8 K7 Y# L: A9 g2 P* I0 s& P4 ?于比较先进的博联智能插座, 它是基于Wi-Fi 通讯,可实现任何时间、任何地点3 t3 h/ U$ z) j' l. l2 i
通过智能手机随心所欲的控制家中、办公室的电器。% H& m/ s2 L/ Q
随着单片机技术的不断发展, 智能插座的功能也在不断的更新。由于单片机
! |/ l) r3 R; U具有优异的性能性价比,集成度高、体积小、可靠性高,控制功能强,低电压、" ^+ E2 O, l. e* |) n
低功耗等特点, 以及单片机控制电路技术的发展使智能插座具有定时准确、性能! [! E) Q* o( S# ]" a% c
稳定、携带方便等优点。因此智能可编程开关插座发展迅速, 得到了很广泛的应
' ~* U, W) i- ]4 U9 F用。所以,智能插座会朝着微型化、低功耗、无线遥控、语音控制等更加智能数
7 c6 z6 V* }' e- _' Y8 Q) U1 L& }字化的方向发展,让人们的生活更加便捷。再具体说,以后智能插座的发展,在: l6 {6 C( l$ t& I
节能的基础上,质量要稳定,插座本身耗能要小,这是发展的必要趋势。同时可, w* M9 Z( Q+ l* z) j1 R5 b# D
加上其他一些功能,像USB接口,这样一来,手机, MP3等电器充电机会更加方0 d4 s& `2 Z6 L& g+ V* i9 v
便;语音功能,让操作更加方便;也可加上温度测量显示功能,让这个插座实现
/ t' z7 O5 J8 d" [5 v6 v& F更多的功能,使得智能插座体积小但功能更强大,携带也更加方便。
, H3 g3 c4 }+ g8 ]# O而目前智能插座的实现方法有机械式定时插座、基于单片机的定时器功能实
# B q( }2 _* {: c- d现插座的智能定时、还有采用现成的智能芯片。机械式定时插座是通过转动刻度
0 N. s: U( E! @1 e1 R! i盘,来设定定时时间, 比如科德TW-A07的22 小时倒时定时器; 而基于单片机的
. M% Z% q0 c6 S I$ D, l1 D H陕西理工学院毕业设计论文4 W0 R* z# M( j/ D
第 3 页共29 页
5 U" P; `& |( n: K* T. ]- T- E智能插座是通过用单片机控制继电器的通断来控制插座的开关, 即通过单片机编& I1 a) z) @. P$ V
程实现智能定时; 而采用智能芯片的节能插座是通过芯片直接感应来实现智能通3 H @; ?" v- I9 S* G2 \- D
断电,从而达到消除待机功耗的目的;还有一种比较先进的,基于Wi-Fi 通讯,4 X+ s' w# G6 k% q7 f6 k7 m3 J
只要家中有无线路由器, 插座就会自动寻找网路, 用户只需输入上网密码即完成5 h8 s R5 U# V9 T" v
配置,通过智能手机在全球任何地点都可以控制。* ]# w$ Q' s- v) d. D% @% q, D+ F
智能插座有效地解决了待机能耗的问题,从而提高终端用电设备的使用寿
. K/ x) x5 k! f; Q! X4 b命,促进我国节电降耗产品领域的发展。也消除了生活中的很多安全隐患。可达3 l% t" {- z7 q2 {
到适用于彩电、电脑、空调等用电领域的较高技术指标与节电能力。而随着技术0 O8 H4 ~- z2 A, N+ R
的不断发展, 对智能插座的承受功率不断地增高完善, 智能插座除了广泛应用于
) M5 E& Q: T+ R. P家用电器外,还会更多的应用到工业领域。
9 l! F. @ q* c$ K1.3 本文主要研究内容
6 H: J; t+ Y+ f% g在本次设计中我们就要对家庭中普通的插座进行更加智能化的设计, 我们利9 W+ U; c) F! }( V2 b, f
用单片机对继电器的控制来达到控制插座通断的目的, 并可以通过外设键盘和红2 |: \2 T' V) z+ Y P1 E
外遥控对插座进行定时设置和温度设置, 使其可以按照我们的意愿定时通断。在
# }) B Z$ m* s* ?; }定时定温功能的基础上,加上了过载保护和防雷模块。
, C. }# K5 K2 `0 J
8 g# ?$ v4 \7 n# A# Q$ U6 I: U1 }" C H8 l- C4 I
, T$ l, P h" n
2 O+ D$ F; s1 j! h4 v8 J9 a O
|
|