基于单片机的智能插座的设计(含完整C程序和电路图)_毕业论文

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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
% N9 P4 `# j* g0 q0 p: w, @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，
) o& P# V% I2 z" v7 x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
# ~' _7 A9 ~: J" ^到智能控制的目的，又在很大程度上起到节能的作用。

1 f' y" W9 k5 b* d+ Q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
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
7 {6 u# y. s8 n, E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，
) p8 S( Z; o. ^4 T0 H( I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，
* V; H8 Q7 a. {  h+ H' e. D$ p) d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
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
1 J6 o) b) a* |$ G  T& Q9 ]  q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
) ~! H& e* l+ Z( W/ r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
缩短。
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，
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
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
上，加上了测温模块、过载保护和防雷模块。
所以此次的设计具有以下意义：
1） 节约能源；
2） 消除安全隐患；
  {! F1 J0 B! V' _2 ~2 i3） 延长家用电器的使用寿命；
2 K# K( _) Y1 E7 Y4） 使人们的生活更加方便，简单。
( w/ F" }" E9 R1.2 课题研究的现状及发展趋势
' B. E7 K8 N# X, y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
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
1 I- P1 V7 A2 P4 K6 z6 x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
, M$ K2 \+ c4 X4 x% t陕西理工学院毕业设计论文
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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
到了广泛应用。
8 l8 k/ b3 W( ~8 n; P! Q$ V, G% 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、
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
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
1 B; m6 M7 r/ u/ k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
8 z/ ~* f+ s) Q* r. w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
' M+ Z& m( o/ V) k% T7 y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
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
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
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
$ T1 X4 s& T5 s+ {4 }6 X' E7 J& C( Z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
% g# M5 E5 }( Y3 B$ ^) j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
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
7 m9 n9 U& z5 M# g6 j- t通过智能手机随心所欲的控制家中、办公室的电器。
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
. k, g# ?6 @- V9 d/ G1 Q8 j/ 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、
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
( b: }4 Q% F6 S$ B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
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
. x4 o5 p4 a+ {% G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
" ]- |+ o. q( K: 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
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
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
" Y! ~3 o2 {. j" R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。
& g  _9 g9 |7 C6 d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
1 L( A! g; P- I  J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
1 J+ F% D" [; Q6 \( r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
% I7 {; P' N9 \( }陕西理工学院毕业设计论文
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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
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
0 C, l) R3 r2 U- y( ^; C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，
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
配置，通过智能手机在全球任何地点都可以控制。
$ ?5 C% C) A9 V3 R( L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
3 |7 y( H* ]# F" d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
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
; E8 ]" z) m$ x9 U+ g. l' @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
' ]3 C: x# _+ m2 Y家用电器外，还会更多的应用到工业领域。
1.3 本文主要研究内容
1 Q7 `8 n5 p( s# m% v9 b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
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
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
定时定温功能的基础上，加上了过载保护和防雷模块。

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