基于单片机的多功能智能插座
基于STM32的智能插座设计
基于 STM32 的智能插座设计【摘要】智能插座主要应用于智能家居的大平台中，不知道大家有没有羡慕一些发达国家拍摄的科幻电影的那种超智能，超人性化的大别墅以前或许只是想象，但智能插座的设计让梦想照进了现实，智能插座的成功研发和投入使用，完美的解决了千家万户用电隐患的问题，把火灾几率降到了最低。
本文介绍了关于智能插座的软硬件设计开发，红外控制插座的闭合，红外控制插座定时功能，温度警报功能的实现原理。
【关键词】stm32 红外线控制定时开关1 引言华夏五千年，从前的我们很难想象现如今的社会会被一张“无形的大网”网住。
这张网，网住了我们的吃的、喝的、用的、娱乐的等所有方面。
有一种很有趣的现象，无论你是学生党，上班族，还是家里蹲，好像都会接触到两样东西。
第一个就是用电插座；第二个就是容易让人上头的现代的一种用于高速计算的电子设备。
两者相结合，在人类发达的智慧改造下，智能插座孕育而生。
从起源来讲，它就是用那种电子设备做出来的插座。
智能插座主要应用于智能家居的大平台中，不知道大家有没有羡慕一些发达国家拍摄的科幻电影的那种超智能，超人性化的大别墅以前或许只是想象，但智能插座的设计让梦想照进了现实，智能插座的成功研发和投入使用，完美的解决了千家万户用电隐患的问题，把火灾几率降到了最低。
本文介绍了关于智能插座的软硬件设计开发，红外控制插座的闭合，红外控制插座定时功能，温度警报功能的实现原理。
文章所运用的是STM32F103C8T6的单片机系统，负载一个红外控制接收器和遥控器，用于遥控器远程控制整个智能插座系统。
一个1路5V版本兼容3.3V带光耦隔离的继电器模块，用于控制插座的开关。
一个DS18B20的测温模块，一个高电平触发的有源蜂鸣器模块，两个模块可以实现负载电器运行出现高温时，实现高温报警的功能。
2智能插座的目前处境以及发展现状在互联网没有发展的时代，按照国际标准，传统的插座可以分为多种类型，其中既包括民用、工业用的插座，也包括防水、电源插座，还包括移动式、固定式等类型的插座。
基于单片机的智能插座的设计与实现
Ｏｆ ｔ ｌ ｄｓ Ｉ ｉ ｏａ ． ｄｅｅ ｓ ｘｅｒ ａ ｉｆａｅｄ ｉ ｌ ｄ ｈ ｓ ｔ ｏ ｈ ｋ ｙ ． ｌ ｔｔ Ｍ ＣＵ ｒ ｓ ｏｎ ｅｓ ｆ ｐ ｏ ｅｓ ｉｇ ｔ ｅ ｎ ｓ ｔ ｔｃｔ ｅ ｔ ｎ ｌ ｎｒ ｒ ｓｇｎａｓ ａｎ ｔｅ ａｅ ｆｔ ｅ ｅ ｓＡｔ ａｓ． ｈｅ ｅ ｐ ｓ ａｔ ｅｒ ｒ ｃ ｓｎ ｈ ｉ－ ｆ ｒ ａｉｎ ｔ ｏｎｒ ｌｔ ｅ ｏ ｏ ｍ ｔ ｏ ｃ ｔｏ ｈ ｐ ｗｅｒｓ ｏ ｕｐｐｙＩ ｃ ｙ ｔ ｅ ｓ ｃｋ ｔ ｅ ｉｅ ｓ ｖｉ ｅ ｇｙ ｍａｒｌ ｌ ｎ ｓｕ ｈ ｗａ ｈ ｏ ｅ ｒａｌ ａ ｎｇ ｅｎ ｒ ｓ ｔｙ． ｚ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｉｔ ｌ ｎ ｏｃ ｅ ， ｅｒ ｓ ｖｎ ＰＩ ２Ｆ ５ ｉｇｌ ｈｐ ｙ ｒ ｓ： ｅｌｇｅ ｔｓ ｋ ｔＥｎ ｇｙ ａ ｉｇ， Ｃ１ ６１ ｓｎ ｅ－ｃ ｉ ｍｉｒ ｃｏ ｐ ｔ ｒＩｆａｒ ｎ ｉ ｃ ｏ ｍ ｕ ｅ ， ｒ ｅｄ ｎ
ａ ｌ ｇｅ ａ ｐｌ ｇ． ｙ ｎｄ ｖｏｔ ａ ｓ ｍ ｉ Ｂ ｄｅｅｃｉｇ ｈ ｃ ａｎ ｔｅ ｎ ｔ ｔ ｔ ｅ ｈ ｇｅ ｏｆ ｈ ｃｕ ｒ ｔ ｎ ｈ ｃｉ ｕｉ ｔ ａｓｌ ａ ｅｓ ｎ ｒｅｎ ｉ ｔｅ ｒ ｔ ｅ ｉ ｍ ｋ ｏｕ ｈ ｅｅ ｔｉａｌ ｏｎ ｕ ｐ ｉ ｃ ｉ ｙ ｔｔ ｅ ｌｃ ｒ ｃ ｓ ｍ ｔ ｃ ｏｎ
插 座 启 动 之 后 ，主控 制器 通 过 电流 检 测 模 块 和红 外 信 号 检 测模 块 时刻 监 测 用 电 器 的 使用 状况 以及 外 部 指 令 ，通 过 控 制 继 电器 模 块 的通 断 实 现 对 电器 电 源开 关 的控 制 ，达 到及 时开 关 电
源 的 目的 。
通 过 发 出红 外 信 号使 插 座 开 启 ，检 测 待 机 一 定 时 间 后 自动 断 开
基于单片机的定时插座
泉州师范学院毕业论文（设计）题目基于单片机的定时插座物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业07 级学生姓名简春龙学号070303043指导教师洪清泉职称教授完成日期2011年4月教务处制基于单片机的定时插座简春龙物理与信息工程学院学院电子信息科学与技术专业 070303043指导教师洪清泉教授【摘要】本文主要描述了一个定时插座的设计与制作。
该定时插座可以弥补现实生活中普通插座功能的不足，能够通过外设按键设置一天24小时内的任意开关定时时段和一个小时内的6组快速模式定时，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，既可以达到智能控制的目的，又在很大程度上起到节能的作用。
【关键词】STC89C52；定时；插座；红外；继电器Timing socket based on microcontrollerChunlong-JianThe College of Physics and Information Engineering;The major of electronics information science and technology 070303043Instructor Qingquan-Hong Professor【Abstract】This paper mainly describes the design and production of a timing socket. The timing socket could compensate for the shortage of the common socket .It also could set any timding in a day and six grouds of fast timing by the key.At the same time,it could also be remotly controlled through infrared remote control so that home applianes could work according to certain rules.In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy.【Key Words】STC89C52; Timing; Socket; Infrared; relay0．引言 (5)1．定时插座的相关介绍 (5)2．系统设计 (6)2.1系统设计任务 (6)2.2系统设计方案选择 (6)2.2.1单片机芯片的选择 (6)2.2.2显示模块选择 (6)2.2.3定时设置的选择 (6)2.2.4控制插座设备选择 (6)2.2.5按键的选择 (6)2.2.6电源选择方案 (6)2.2.8红外遥控控制方案选择 (7)3．硬件电路设计及工作原理 (7)3.1主控制器STC89C52 (7)3.2稳压电源电路 (8)3.3 DS1302计时电路 (9)3.4 LCD1602显示电路 (10)3.5红外遥控电路 (11)3.6继电器电路 (12)3.7蜂鸣器电路 (14)3.8总体硬件电路及其工作原理 (15)4．软件设计 (17)4.1 DS1302计时程序的编写 (18)4.2 LCD1602显示电路程序编写 (20)4.3红外信号解码及按键处理程序编写 (21)4.4主程序的编写 (21)5．系统调试 (22)5.1电路设计前期工作 (22)5.2硬件电路部分的调试 (22)5.3软件部分的调试 (23)5.4设计结果 (24)5.5设计中存在的不足及其改进 (24)6．结束语 (24)致谢 (24)参考文献 (25)随着经济的发展和人民生活水平的提高，能源损耗也愈是严重，因而智能节能设备越来越受到关注。
基于单片机控制的定时插座解读
基于单片机控制的定时插座摘要本文设计了一款基于STC89C52RC单片机控制的光敏定时插座，它可以通过人为设定时间和光照强度的强弱，实现自动通电和断电功能，从而达到节能的目的。
硬件电路设计包括：单片机最小系统电路、电源稳压电路、1602液晶显示电路、独立式按键电路、温度控制电路、光敏电阻电路、继电器电路以及报警电路，设计原理主要利用DS1302时钟芯片和PCF8591芯片经A/D转换后在1602液晶上显示定时时间和光强大小，利用按键来选择工作模式和设定定时时间以及设定光照的阈值，当定时时间结束或光照强度小于设定光照阈值时，通过继电器的吸合作用来驱动插座的切断，红色发光二极管和蜂鸣器的状态来表示插座的工作状态。
软件程序的设计包括：1602液晶显示程序、DS1302定时程序、AD转换程序，按键处理程序、蜂鸣器报警程序，在本文的最后对设计了硬件和软件部分，并进行了调试和制作，基于单片机控制的定时插座系统具有电路简单，可靠性高，定时准确等特点，基本满足设计要求。
装关键词：STC89C52；光敏；定时；插座订线THE TIMING SOCKET BASED ON SINGLE-CHIPMICROCOMPUTERABSTRACTDesign a based on SCM STC89C52RC photosensitive regular outlet, by artificially setting time and the strength of the light intensity, it can achieve automatic power-on and power-off function, so as to achieve the purpose of energy saving. Hardware circuit design includes: the smallest single-chip system circuit, power regulator circuit, 1602 LCD circuit, an independent key circuit, temperature control circuit, the photoresistor circuit, the relay circuit and alarm circuit design principles mainly use the DS1302 clock chip and PCF8591 chip by A / D conversion timing in 1602 and two light levels, use keys to select the operating mode and set the timing and setting a threshold of light, when the time runs out or when the light intensity is less than the set light threshold,the state of the red light emitting diode and a buzzer to indicate the working status of the socket. Software design include: 1602 LCD procedures, DS1302 timer program, the AD conversion process, the key handler, the buzzer alarm program, at the end of this article on the final design of the hardware and software components in the design and commissioning and production , based on single-chip timing control socket system has a simple circuit, high reliability, and timing accuracy, basically meet the design requirements.Key words：STC89C52;photosensitive; Timing; Socket目录1 绪论 (1)１.１课题来源及意义 (1)１.２定时插座发展趋势 (1)2 定时插座系统设计 (2)２.１设计方案的选择 (2)２.２定时插座的工作过程 (3)3 定时插座的硬件电路设计 (4)３.１主控制器STC89C52RC (4)３.２定时插座的电源电路 (4)３.３DS1302时钟电路 (5)３.４DS18B20测温电路 (6)３.５光强检测电路 (6)３.６LCD1602显示电路 (7)３.７报警电路 (8)３.８继电器电路 (8)３.９总体硬件电路及其工作原理 (9)4 软件设计 (11)４.１DS1302计时程序的编写 (12)４.２A/D转换程序 (13)４.３DS18B20程序初始化 (14)４.４1602液晶显示程序 (16)5 系统制作及调试 (18)５.１硬件制作 (18)５.２系统调试 (18)５.３设计结果 (18)５.４设计中存在的不足及其改进 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录1 (22)附录2 (26)1绪论１.１课题来源及意义随着现代科学技术飞速发展，给电子产品市场带来了巨大市场机会和挑战，同时人们对电子产品的需求也越来越高。
基于单片机的智能插座设计毕业论文
P1ASF5=1
P1.5作为模拟功能AD使用
P1ASF6=1
P1.6作为模拟功能AD使用
P1ASF7=1
P1.7作为模拟功能AD使用
2.2 DS1302
DS1302是美国DALLA公司推出的一种高性能、低功耗实时时钟芯片，附加31字节RAM，采用的是SPI三线接口和CPU进行同步的通信，而且还可采用突发方式一次性传送多个字节的时钟信号或RAM数据。实时时钟可以提供秒、分、时、日、星期、年
STC15系列单片机的A/D转换口在P1口(P1.7-P1.0)，有8路10位高速A/D转换器，速度可达到300KHz(30万次/秒)。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的P1口可继续作为I/O口使用。需作为A/D使用的口需先将P1ASF特殊功能寄存器中的相应位置为‘1’，将相应的口设置为模拟功能。
多功能智能插排系统简介
多功能智能插排摘要该多功能智能插排系统由检测部分、控制部分、显示部分以及执行部分组成，控制部分由STC89C51单片机，键盘电路，继电器，报警电路等部分组成，显示部分由1602液晶显示器组成，检测部分由18B20温度传感器，光传感器模块等组成，获得室内环境的温度和光强，传送给STC89C51单片机控制部分。
其主要功能有三：1：根据输入的时间定时控制插座的通断；2：根据室内温度值高低自动控制插座通断；3：根据室内光的强度自动控制插座的通断；使用者可以根据控制终端的液晶显示、报警、以及实际情况通过系统良好的人机交互能力键盘输入来实现自己想要的功能。
0 引言随着家用电器、视听产品的普及，办公自动化的广泛应用，越来越多的产品有了待机功能，造成了安全防患和大量的能源浪费。
插排作为各种电器的与电网的连接部件，同时作为物联网基础设施的一部分，其承担的任务将变得越来越重大，然而现今插排由于其功能的单一性，很难满足发展的要求。
经研究调查，对用电器的用电方式归纳如表１所示：表1用电器用电方式用电器种类用电方式归纳功能需求洗衣机、空调、路灯定时接通电源定时接通等普通空调、路灯、风扇等根据环境自动通断电源自动接通电饭锅、电磁炉等定时接通电源定时接通本文设计的智能插排实现了定时接通和自动接通的功能，满足上表中用电方式的需求，旨在利用智能插排控制家用电器实现对环境的监控以及自动控制，调节室内的温度和光源，提供一个舒适适宜的居住环境，定时控制电源的通断，满足人们对电器更加人性化和智能化的需求。
本文所设计的系统结合了传感器技术，单片机控制,1602液晶显示，继电器的使用等多种技术，经过相应的改善与改造后，可以有效的根据室内的温度光强等环境因素的改变，及时的通过控制终端来加以控制调整，同时其具有很好的可移植性和稳定性，可以应用于多种场所，具有很重要的现实意义。
目录第一章系统功能1.1 、系统功能描述1.2、功能指标第二章系统总体设计方案2.1、硬件框架图2.2、主芯片控制模块2.3、1602液晶显示电路2.4、键盘电路2.5、18B20温度采集电路2.6、光照强度检测电路2.7、继电器控制电路第三章软件设计3.1 、系统软件流程图3.2 、温度检测模块3.3 、光强度检测模块3.4 、键盘编程第四章系统测试第五章结论第六章附录6.1、器件清单6.2、系统整体电路图6.3、系统实际真实图片6.4、程序代码第一章系统功能1.1 系统功能描述1）键盘键入插座通断时间，定时通断插排思路来源：如今很多农村家庭及中产阶级家庭，尤其在冬天，早上想多睡一会儿，但又不得不起床煮饭，使用此系统可以在隔天晚上准备好一切，然后键入第二天早上想要煮饭的时间，到时即可自动通电煮饭，起床就可以吃到热乎乎的米饭了。
基于PIC单片机的空调节能插座
-44-/2012.03/基于PIC单片机的空调节能插座扬州大学物理科学与技术学院 杨义军 王 斌【摘要】目前空调的使用量日益增加，在公共建筑单位及家庭中空调温度设定值过低或者过高造成了电能的大量浪费。
基于此设计了一种基于PIC16F685单片机的空调专用智能插座，当室内环境温度超出设定的温度值范围时，蜂鸣器发出提示信号或者自动切断电源。
经实际测试表明该系统具有很好的控制效果。
【关键词】节能；PIC16F685；TOP221；温度监控1.引言《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》（国办发〔2007〕42号）中规定：所有公共建筑内的单位，包括国家机关、社会团体、企事业组织和个体工商户，除医院等特殊单位以及在生产工艺上对温度有特定要求并经批准的用户之外，夏季室内空调温度设置不得低于26摄氏度，冬季室内空调温度设置不得高于20摄氏度。
目前，室内空调温度设置超出上述范围的情况相当普遍，而现有的插座普遍不具备温度检测、智能通断电功能，无法判断室内温度是否在规定的范围内，不能在室内温度超出规定时进行提示，造成了电能的极大浪费。
基于此本文设计了一种可以监控室内温度并提示或者自动切断电源的插座，可以很好地解决这个问题。
2.系统整体结构如图1智能插座系统框图所示，本设计包括以单片机PIC12F685为核心的控制电路，空调电流检测电路，继电器电路，温度测量显示电路，蜂鸣器指示灯电路和为整体电路提供工作电源的直流稳压电源电路。
本设计中，当室内温度低于20摄氏度或者高于26摄氏度时，自动接通空调电源，允许空调运行。
当室内温度在20至26摄氏度之间时，若空调不处于运行状态则自动断开空调电源，最大限度地节省待机功耗；若空调正在运行，则蜂鸣器发出信号，提醒工作人员温度超出规定范围，需要调整，从而达到节约电能的目的。
2.1 空调电流检测电路如图2所示，空调工作电流检测电路中的电流互感器的源端接交流输入电压的两端，空调工作电流检测电路的信号输出端接单片机PIC12F685的采样输入端RA0。
基于单片机的智能插座设计
基于单片机的智能插座设计智能家居是近年来越来越受欢迎的概念，让我们的生活更加便利舒适。
其中，智能插座是一个非常实用的设备，它可以通过手机App远程控制插入其中的电器，也可以根据设定的时间、温度等条件自动开关电器，为用户带来极大的便利。
本文将介绍基于单片机的智能插座设计。
一、设计步骤1.硬件设计基于单片机的智能插座主要由单片机模块、电源模块、继电器模块、电压检测模块等组成。
其中，单片机模块使用的是STC12系列单片机，电压检测模块采用基于偏置电压和二极管进行电压采样的方案，继电器模块采用杨敏电感式继电器。
整个电路图如下所示。
2.软件设计软件部分主要由单片机程序和手机App两个部分组成。
单片机程序主要负责采集电压信号，控制继电器开关，并与手机App进行通信。
手机App主要负责远程控制智能插座、设置定时开关等功能。
单片机程序采用C语言编写，手机App采用Android Studio进行开发。
二、设计特点1.电压测量精度高采用偏置电压和二极管进行电压采样的方案，具有较高的稳定性和精度，实时测量电器的电压值，确保智能插座的安全性和稳定性。
2.继电器响应速度快采用杨敏电感式继电器，其响应速度快、寿命长、功耗低，能够有效减少电器开关时的电磁干扰和电流峰值。
3.界面友好、操作简单手机App界面采用简洁明了的设计，支持远程控制、定时开关、电器状态查询等功能，满足用户的各种需求。
三、设计应用基于单片机的智能插座广泛应用于家庭、办公室、商店等场合。
通过手机App，用户可以随时随地遥控电器开关，不再需要手动操作插座开关，方便快捷。
同时，用户还可以设置定时开关功能，让电器按照设定的时间自动启动或关闭，从而节省能源，保护环境。
四、设计展望当前智能家居市场正在迅速发展，未来智能插座将会继续发挥重要作用，不仅支持更多的电器类型，而且还将拥有更多的功能和适配更广泛的场景。
如支持语音控制、手势控制、人体感应等新型技术，以及集成AI智能、物联网等领域的发展趋势，为用户提供更加便捷、安全、智能的生活体验。
基于STM8单片机的智能电源插座
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； 新产品新技术 ｛
基 于 Ｓ Ｍ８单片机的智能 电源插座 Ｔ
范红刚 ， 艾延宝 ， 睿 ， 刘 董翠莲 ， 金永君
（ 龙江科 技 学 院 ， 黑 黑龙 江 哈尔 滨 １０ ２ ） ５０７
为 了实 现 智 能 插 座 所 设 定 的无 人 自动 断 电 功
１ 系统 方 案 的设 计
单片机智 能电源插座控制系统原理框图， 如图 １
所示 。
能 ，要求有相应的硬件电路来检测和执行通断 电处 理任务。 ２１ 人体 感应 电路 ． 图２ 所示为人体感应 电路原理 图。
在 所 有 高 校 实 验 室 及 很 多 科 研 院所 实 验 室 中 ，
态 ， 以选择永不断 电模式 ， 可 也可 以通过按键设置为
都要用到插座 。但是在传统的普通插座上插上如 电 无人 自动断电模式 ；工作指示灯用于指示当前系统 烙铁等发热装置 ， 使用后 ， 当人离开实验室并且忘记 设置模式及系统的运行状态等 。电源模块负责为其 将 这 些 设 备从 插 座 上拔 下 来 时 ，会有 很 多 电 能被 白 他模 块 提供相应 的 电源 。 白浪费掉 ， 并且也很容易引发电火灾 ， 产生不可估量 的财产损失 ， 甚至引发重大的人身伤亡事故 。 ２ 硬件 电路 的设计 本 文设 计 的智 能 电源 插 座 ，具有 当人 离 开现 场 时， 能可靠地 自动切断电源的功能。
很 高的可靠性和安全性 。 具有很 好的市场推 广应 用前景 ， 并且 已经申请并 获得专利。
关 键 词 ： 片机 ； 体 感应 开 关 ； 能 电 源插 座 单 人 智
中图分类号 ： Ｍ５ ４；Ｐ ７ ． Ｔ ０ Ｔ ２ ３５
基于STM32的多功能智能插座硬件设计
基于STM32的多功能智能插座硬件设计摘要：本文结合当前市场智能家电的应用考虑和当下智能家居中智能插座的发展近况，设计了基于一种侵入式的智能插座工作状态的监测系统。
针对市场上现有的智能或非智能的插座功能单一，没有保护功能和安全事故预防功能，不能对电器非正常状况进行监测与断电控制，无法满足用户对用电安全需求，以及其无线通信方式给家庭环境带来布线和信号辐射的问题，本文提出一种基于电力载波通信的多功能智能插座设计方案。
1.前言该智能插座采用低功耗单片机STM32系列为控制核心、集成了电力线载波、电能计量、继电器等模块，具有电能计量、过流保护、电器状态监控、蜂鸣报警、摄像监看和充电保护等功能。
采用电力载波通信技术，通过电力线传输数据，克服了无线传输信号衰减严重以及信号辐射的问题，同时不需要布设专用的传输线路，具有结构简单、通信距离较远、抗干扰能力强等特点。
以多功能的智能插座作为系统监测设备，并将电器状态监测算法嵌入核心控制器中，无需将电器数据传输至终端进行处理，使电器状态监测系统结构更加简单，确保了系统的实时性，同时使家用电器可监测、可控制，满足了用户对多功能的需求，保证了用电安全，实现了传统家电的智能化和信息化，在智能家居中具有广阔的应用前景。
2.系统整体设计基于载波通信的多功能智能插座系统结构图如图1所示，本设计以配备全速USB3.0接口，具有设备充电检测功能的STML32作为核心控制器，实现USB充电及保护功能，可连接免驱USB摄像头实现摄像监看功能；配合外部24位高精度电能计量芯片实现对电压、电流、频率、有用功、无用功等计量信息的检测并用于电能计量和电器状态监控；为确保安全，隔离强电，数据经由光电耦合传输至单片机；扩充EEPROM用于存储智能插座中需要存储的电器电量历史数据，用于实时电量统计，还可以用于电器状态监测算法的数据存储与计算；通信模块完成智能插座与外部设备的信息交互；开关驱动和继电器完成对用户电器供电和断电的控制；蜂鸣器用于异常情况的警报；可恢复过流保护器安置在插座电力入口处，保护插座；设计过流保护电路直接控制继电器，当电器出现非正常工作状态比如过流时，可及时断电，保护电器。
基于51单片机智能排插的设计与实现
应用技术2011年第1期自动化与信息工程 31*基金项目：广东药学院师资队伍建设经费资助项目；广东药学院校级优质课程项目（52159505）； 广东药学院科研项目（43549005）；广东药学院医药信息工程学院2010年科研资助项目基于51单片机智能排插的设计与实现*余华芳 罗建旭 蔡张盛 杨海（广东药学院 医药信息工程学院）摘要：顺应节能减排、环保的时代潮流，在不更换旧家用电器的基础上，设计一款基于51单片机控制的智能排插，赋予传统家电以遥控、定时开关、无待机功耗等功能，从而实现旧家电的节能减排和智能化目的。
关键词：51单片机；FYD12864液晶显示模块；排插；无线遥控模块1 引言随着节能减排、绿色环保意识的不断增强，人们对家用电器的节能减排提出了更高的要求。
但并不是每家每户都有资金去更换使用多年、现在仍可以使用的家用电器。
为此，本文设计研发了一款基于51单片机控制的节能环保的智能排插，旧一代的家电通过使用这个排插可以蜕变为智能化家电，具备遥控、定时开关、无待机功耗等功能，节约了家电更新换代的成本。
该排插现场运行效果良好，符合一般用户需求，具有一定的推广应用价值。
2 智能排插基本工作原理为方便用户使用，本设计将系统分成两部分：排插控制系统和排插遥控器系统（如图1、图2所示），它们分别由一片AT89S52单片机控制。
在排插控制系统中，单片机通过无线接收模块接收遥控器的遥控命令、解码并进行相关操作；单片机通过控制与排插插孔相连的继电器来控制插孔的通断电。
当然，插孔的通断电也可以通过手动开关按钮来操控。
LED指示灯用于指示排插当前的工作状况。
在排插遥控系统中，无线发射模块发送遥控指令，对排插进行定时开关或立即开关等远程操作。
本系统采用成都市飞宇达实业有限公司生产的液晶显示模块FYD12864-0402B ，内置ST7920 液晶控制器。
该LCD 用来显示遥控器人机交互界面。
图2 排插遥控系统3 智能排插硬件设计3.1 无线通讯模块与51单片机接口及通讯技术 3.1.1 无线收发模块与51单片机硬件接口[1]在排插系统中，为了降低生产成本，我们选用Atmel 公司的单片机AT89S52为控制单元，采用PT2272与PT2262配对编、解码芯片构成无线通讯模块。
基于Arduino UNO的智能插座设计
基于Arduino UNO的智能插座设计作者：谭笑玥张鹏飞来源：《电子技术与软件工程》2016年第19期摘要智能插座是智能家居的重要组成部分。
设计的智能插座以Arduino UNO为核心，由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，可使用手机APP进行远程开关控制，实现即时控制、定时控制、过流过压控制等功能。
【关键词】智能插座 Arduino UNO 远程控制1 概述智能插座是智能家居的重要组成部分，在完成插座的分配单路或者多路电源的基本功能的基础上，还具有智能化的特点。
本文设计了一种以Arduino UNO为核心的智能插座，可以实现通过因特网使用手机APP 对插座进行远程控制和状态监测，同时也具备与其它智能家居系统有机结合进行联动的能力。
2 智能插座的硬件系统智能插座的硬件系统由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，如图1所示。
2.1 处理器模块本智能插座使用以Arduino UNO单片机组件为核心的处理器模块。
处理器采用ATmega328处理器，拥有14路的I/O口，其中6路为mini输入接口，另外6路用于PWM输出。
Arduino UNO有一个16MHz的晶振和一个用来复位的按键，提供一个电源插孔和一个USB接口，另外还有一个ICSP header。
Arduino UNO 可以通过不同的的传感器对环境感知测量，电路板上的微控制器能够通过编程写入程序，以二进制的形式烧写到单片机的微控制器中。
基于Arduino 单片机来设计的设备可以只采用Arduino 单片机一种独立模块，当然也可以搭配一些其他的在电脑上运行的软件。
2.2 以太网模块以太网模块采用W5100以太网模块。
此模块是一款拥有多功能的单片网络接口芯片，内部集成有 10/100Mbps 以太网控制器。
主要应用于高集成、高稳定、高性能和低成本的嵌入式系统中。
物联网环境下智能插座的设计
物联网环境下智能插座的设计摘要：随着物联网的快速发展，越来越多的设备开始智能化。
智能插座作为智能家居的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本文首先介绍了物联网环境下智能插座的概念和特点，然后详细讨论了智能插座的设计原理。
最后，进行了实验验证，结果表明，智能插座具有良好的性能和稳定性，可以有效提高用户的生活质量。
关键词：物联网，智能插座，设计原理，性能，稳定性正文：一、引言随着物联网技术的迅速发展，越来越多的智能设备进入了家庭。
智能插座作为智能家居的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本文旨在针对物联网环境下智能插座的特点和应用需求，提出一种可行的设计方案，以便更好地满足用户的需求。
二、物联网环境下智能插座的特点智能插座是指具有网络通信功能的插座，可以通过手机APP或其他终端进行远程控制和监测。
在物联网环境下，智能插座的主要特点包括以下几个方面：1. 网络通信：智能插座可以与其他设备进行无线通信，能够远程控制和监测。
2. 数据采集：智能插座可以通过传感器采集电压、电流等数据，并将数据上传至云端进行分析和处理。
3. 安全性：智能插座需要具备安全可靠的特性，保证用户的用电安全。
三、智能插座的设计原理智能插座的设计需要考虑到如何实现智能控制、数据采集以及安全保障。
具体来说，智能插座的设计包含了以下几个方面：1. 硬件设计：智能插座需要采用安全可靠的电路结构，具备过流保护、漏电保护等安全保障措施。
此外，智能插座还需要考虑到空间占用和散热的问题。
2. 通信模块设计：智能插座需要具备网络通信功能，通常采用Wi-Fi、ZigBee等无线通信方式。
3. 软件设计：智能插座的软件需要具备以下功能：远程控制、数据采集、故障监测、日志记录等。
四、实验验证与分析本文使用STC89C52单片机和ESP8266 Wi-Fi模组设计了一款智能插座，并开展了实验验证。
实验结果表明，智能插座具有良好的性能和稳定性，可以实现远程控制和数据采集，并具有过流、漏电保护等功能。
基于ArduinoUNO的智能插座设计论文（5篇材料）
基于ArduinoUNO的智能插座设计论文（5篇材料）第一篇：基于Arduino UNO的智能插座设计论文智能插座是智能家居的重要组成部分。
设计的智能插座以Arduino UNO为核心，由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，可使用手机APP进行远程开关控制，实现即时控制、定时控制、过流过压控制等功能。
概述智能插座是智能家居的重要组成部分，在完成插座的分配单路或者多路电源的基本功能的基础上，还具有智能化的特点。
本文设计了一种以Arduino UNO为核心的智能插座，可以实现通过因特网使用手机APP对插座进行远程控制和状态监测，同时也具备与其它智能家居系统有机结合进行联动的能力。
智能插座的硬件系统智能插座的硬件系统由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，如图1所示。
2.1 处理器模块本智能插座使用以Arduino UNO单片机组件为核心的处理器模块。
处理器采用ATmega328处理器，拥有14路的I/O口，其中6路为mini输入接口，另外6路用于PWM输出。
Arduino UNO有一个16MHz的晶振和一个用来复位的按键，提供一个电源插孔和一个USB 接口，另外还有一个ICSP header。
Arduino UNO 可以通过不同的的传感器对环境感知测量，电路板上的微控制器能够通过编程写入程序，以二进制的形式烧写到单片机的微控制器中。
基于Arduino 单片机来设计的设备可以只采用Arduino 单片机一种独立模块，当然也可以搭配一些其他的在电脑上运行的软件。
2.2 以太网模块以太网模块采用W5100以太网模块。
此模块是一款拥有多功能的单片网络接口芯片，内部集成有 10/100Mbps 以太网控制器。
主要应用于高集成、高稳定、高性能和低成本的嵌入式系统中。
使用 W5100可以实现没有操作系统的 Internet 连接，可以与 IEEE802.310BASE-T 和 802.3u 100BASE-TX兼容。
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切相关。另一方面，很多的家用电器都有待机功能，方便使用的
同时，也造成了很大的电力资源浪费，各类家用电器的待机功
耗如下图（河北经济日报）（例如：常用的台式电脑关机后功率
为 ３．５Ｗ ，进入休假状态时功率为 ３．７Ｗ ；显示器关机后功率为
电器关机及待机时功耗
０．６Ｗ ，休眠时功率为 ０．７Ｗ ；笔记本电脑在关机时功
保安全用电。其次通过自
动控制电路的接通和断开
解 决 大 功 率 待 机 问 题 ，此
外我们的插座还具有温度
监控，防止导线因温度过
高而引起 火灾，增加 ＵＳＢ
模块使智能插座更加人性
化。
１．插座基本工作原理
１．１ 插座的整体设计
如图所示，智能插座直接接入 ２２０Ｖ 电源，通过 Ａ／Ｄ 模块， 将模拟的交流电转换成单片机可以识别的数字信号，当电压低 于 １６０Ｖ 时，电器不能正常工作，发出报警，告知电压不足；当电 压高于 ２６０Ｖ 时，直接断开继电器，保护家电。插座带有红外模 块，可以实现插座的红外控制，在待机时只有单片机工作，待机 功率非常低。除此之外，该插座有温度检测模块，在温度高于 ６０ 度时，也断开电路。
【关键词】多功能；智能插座；单片机；安全；节能；方便
当电力首次引入家庭，主要是用于照明。最早为了电气连
接，人们只能将电线绞拧在端子上，但是随着电器的大量出现，
每次都要绞拧电线，麻烦又危险，而且有大量的非专业人员加
入使用行列，这样就产生了很多的安全问题，造成严重的触电
事故。１９０４ 年由哈维哈贝尔发明申请专利。本文基于单片机的
器的任一键可遥控唤醒复位开机，无须编程或学习，操作简单， 使用方便；
３．４ 带有 ＵＳＢ 接口，具备提供手机、ｍｐ３ 等可移动性设备直 接供电、充电的功能展现出智能插座的独特性；
３．５ 优先选择性 插座可以设定最大功耗为某一值，假设 ２０００Ｗ，每孔的最 大功率为 ７００Ｗ。如果出现大于 ７００Ｗ 的用电设备接入，将不能 提供电能。假设同时有三个用电装置均为 ６００Ｗ 的用电功率， 那么第四个接入设备允许的最大功率将限定在 ２００Ｗ，如果第 四个设备拥有最高的优先级，可以采取断掉优先级最低者，释 放出一定的功率来满足其供电需求。 结语 本文设计的这种多功能智能插座具有电压电流检测，防雷 防浪涌过流保护，温度检测，ＵＳＢ 充电，低功耗断电等多功能， 且强调低成本，低功耗，安全性高，应用前景将会十分广阔。电
２．多功能智能插座的软件控制流程设计实现 软件部分主要是红外和单片机两部分。红外模块的软件实现 指令输入和传输给控制器功能；单片机模块实现控制器对指令 的判断和进一步传输给插座。软件控制的信号全部来自单片 机。单片机接收的信号一部分来自电路中电流表提供的信号， 另一部分来自红外接收器接收的信号。
３．方案可行性分析与创新特色 ３．１ 科学性 表现在电器关机后，完全自动切断电器供电电源，完全消 除电器待机能耗”和“在线待机”产生电磁辐射等不安全隐患； ３．２ 实用性 在防雷、防浪涌、抗干扰保护功能、保护电器设备使用安全 等方面表现突出； ３．３ 节能 插座静态功耗很小，具有高效节能的特点，使用任意遥控
险。 １．３ 二次设备方面 变重点在操作中遇有可能发生危及人身和引起误操作的
危险源和日常工作中装置本身所存在的固有或一时难以解决 的风险。如某变电站微机保护装置内部不是屏蔽电缆，容易引 起对装置的干扰。
１．４ 站用电系统方面 对照有关站用电系统规范要求且可能引起事故和异常等情况 进行评估。如站用电是否有备用电源自投装置、是否存在外来 站用电等。
１．变电运行安全风险的评估及主要环节 １．１ 电网方面 主要就变电站内主接线的不同方式下所存在的安全风险。 可能遇到的引起在操作或其他客观原因条件下的安全事故的 危险点。可分为正常运行方式、特殊运行方式下的接线方式，所 带来的变电站薄弱环节进行评估。 １．２ 一次设备方面 应结合本变电站的一次设备的特征和属性，设备操作说明 以及历次检修情况、设备缺陷记录等综合参考，评估出变电站 内一次设备的安全风险，风险着重强调以危及人身、设备、电网 为重点进行。如某变电站 ２２０ 千伏闸刀支柱瓷瓶有裂纹的风
６８
◇测度与分析◇
2012 年第 10 期
论变电运行的安全风险与控制
冯俊生 苗怡敏 （安徽省合肥供电公司 安徽 合肥 230001）
【摘 要】安全问题是变电运行中一个重要的主题。 科学技术的进步使变电运行工作简单、方便，工作效率大大提高，但是变电 运行仍面临严峻的安全风险。 本文中主要讨论变电运行过程中安全风险的评估和主要环节，以及其控制措施。
率为 ２．４Ｗ，进行休眠状态
后功率为 ２．５Ｗ ；作为通常
一直启用的路由器，启用
时功率为 ２．４Ｗ ，关闭后功
率为 ０．６Ｗ）。此外长时间
待 机 将 加 速 电 器 老 化 ，缩
短使用寿命，增加电子垃
圾污染。多功能智能插座
的设计首先考虑安全用
电，通过电流检测保证电
流 的 值 处 于 正 常 范 围 ，确
●
参考文献： ［１］ 洪利、章扬、李世宝编著，《ＭＳＰ４３０ 单片机原理与应用》， 北京航空航天大学出版社 ２０１０ 年．
６９
【关键词】变电运行；安全风险；控制
变电运行安全管理的目的是预防事故的发生，控制和减少 事故发生所带来的危害。变电站的危险源始导致事故的根源， 其之所以发生事故，是由于危险源的存在。在建立和实施变电 站安全风险和控制措施的过程中变电运行安全风险防范给组 织的安全管理决策提供科学的依据，给运行人员提供工作指 南，是确保变电站现场工作安全，规避危险源的有效措施。本文 就变电站的安全风险防范重，必须考虑采取的安全风险控制措 施及有效性，最终确定风险是否可容许的范围提供一些思路。
2012 年第 10 期
◇测度与分析◇
基于单片机的多功能智能插座
张宇琨 袁艺嘉 杨书凯 杨 伟 范 昌 （华北电力大学 102206）
ห้องสมุดไป่ตู้
【摘 要】目前我国电网覆盖面极广，居民对安全用电意识逐年提高，对用电质量的要求也逐年提高，但是各种电器的待机却每 年浪费大量的电力资源，市面上的插座大都仅具有通断电功能，缺乏保护及安全警报功能。 本文介绍的多功能智能插座，以低功耗 单片机 MSP430 为控制核心，带有过热保护,防雷击浪涌保护、优先权选择、自动控制断电等功能，同时增加 USB 接口。 在论述了插 座的构成和工作原理的基础上，详细介绍了单片机硬件控制原理，并结合硬件电路原理图和流程图对整体各个模块的组合和功能 实现进行说明，插座使用方便有效，顺应了节能减排的时代潮流。
１．５ 远动通讯系统方面。随着综合自动化变电站的越来越 多，要求远动通讯系统也越来越高，对远动和通讯系统影响变 电站内设备安全运行的因素作为重点考虑。
１．６ 微机闭锁及计算机开票系统方面 全面核查微机闭锁装置和计算机开票系统中的易触发事 故的逻辑死区，以及本身装置中存在的缺陷问题。如倒换母线 操作漏倒开关逻辑死区。 １．７ 倒闸操作方面 着重以变电站典型倒闸操作为基础，结合诸如《电业安全
多功能智能插座在此基础之上，进行改进，使插座更加安全，方
便，节能。
据我们调查所知，目前的常见的家用插座几乎没有任何的
保护措施，在电压过低或者过高时，无法保证家电的正常使用，
更无法保证用电安全。据公安和消防部门有关资料显示，全国
平均每天发生火灾 ３５８ 起，其中电器火灾占 ３０％以上，其主要
原因是超负荷、短路、电弧等。事故的发生与家用电器的插座密
在每一个主控插孔的火线上有电流表进行实时测量把电 流信号的大小传送给单片机，由单片机进行判断是否对受控插 孔进行通电，通电标准以 １０ 瓦为界，当主控插孔上的电流小于 ０．０４５Ａ 时通过单片机控制的继电器对受控插孔进行断电；也可 以人为强制性关闭某一个受控插孔。每一个主控插孔可以控制 一到多个对应的受控插孔，控制数量由受控插孔连线方式决 定。