基于单片机的智能插座的设计含电路图设计

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基于物联网设计的智能插座

基于物联网设计的智能插座

www�ele169�com | 29智能应用0 引言插座在当今生活中已然随处可见,而功能及种类也在增加之中。

这些新型插座虽能够解决某些实际问题,但是都存在着一定的缺陷,无法被大众所接受并广泛的使用。

为此提出一款可以使用手机移动端进行控制的智能插座势在必行。

通过网络来控制各插口的通电状态,并限制插座的功率,避免因超负荷工作而导致的火灾。

即使无人在家,使用者也可以通过手机对插座进行远程遥控,达到消除火灾隐患,便捷生活的目的。

相信这项设计对于人们的生活质量有着显著提升。

1 智能插座设计方案基于物联网设计的智能插座由智能插座和手机移动端相构成,二者通过WIFI 通信来完成数据交换及工作,具体示意见图1。

该智能插座包括嵌入式MCU,电能参数采集模块,WIFI 无线通信,继电器模块和显示模块等五个模块组成,具体示意见图2。

设置额定电能参数,同时通过LCD 模块实时显示插座各插孔的电能参数,通过额定参数与实际参数的比较,就可以感知当前插座上是否接有电器设备。

当感知到插座上未接入电器设备时,插座内部嵌入式高性能MCU 会控制继电器模块,使得电源总线断开,确保不会出现触电等意外事故的发生。

当感知到插座上接入电器设备时,将实时电能参数与额定电能参数进行比较,若实时参数大于额定参数,则会及时切断电源避免火灾发生,同时将该情况通过WIFI 在手机移动端告知用户,及时的达到预警的目的。

广大用户在使用手机移动端时,通过手机移动端以WIFI 无线通信的方式对智能插座实现以下远程控制:(1)实时查询智能插座上是否皆有电器设备;(2)远程控制智能插座是否对电器设备供电;(3)当插座上存在电器设备工作时,可在移动端读取电压电流功率等电能参数。

2 智能插座硬件设计■2.1 嵌入式MCUMCU 是整个系统的核心部分,负责数据的采集,处理基于物联网设计的智能插座叶志鹏,李刚(通讯作者)(湖北文理学院物理与电子工程学院,湖北襄阳,441053)基金项目:湖北文理学院大学生创新创业训练计划项目资助(S201910519035)。

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计摘 要“智能家居控制系统”是以单片机为控制核心,通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。

其中温度测量是通过DS18B20芯片实现,日期时间是通过DS1302实现,家用电器开关通断是通过继电器实现,各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。

该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况,既可以提升家居安全性、便利性、舒适性,又能实现环保节能的居住环境。

是未来家电控制发展的主要趋势。

本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案,然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个模块。

分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计,并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。

本课题借助Proteus软件进行电路仿真,Keil软件进行程序设计编译,使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中,最终成果是使用MX-51开发板,外加SRD-05VDC型号继电器实现的。

最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号,遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断,按奇数次为通电,按偶数次为断电,继电器之间工作独立。

关键词:STC89C52单片机;继电器;DS18B20;DS1302;红外模块;LCD1602AbstractThe kernel control of IHCS(Intelligent Home Control System) is STC89C52. It can’measure the current temperature, calculate Date and Time, control electrical componcomponents by using thedominating t he electricalswitching to realize long-distanceinfrared module controlling the STC89C52. Current temperature measuring is realize by DS18B20, while date and time displaying is realized by DS1302. Electrical components’ switching is decided by electromagnetic relay, when all of the informatcontrol ofand data i s d isplayed by LCD1602. The system may have a long-distanceelectrical components. It not only will improve the safety, convenience, comfort o living condition, but also can it save the energy to be an environmental friendly style. It is the main tendency of the future electricity control.It was firstly introduced in this essay that the IHCS block diagram and progra dividing the system into controlling module, infrared, timing, temperature,analyzing therelay a nd display module. And introducing the circuit,electromagnetictheory, designing the software of them except controlling module one by one. After controlling module connects this five modules into a system, then births the IHCS this essay, itproject background of the production and the concept and sense of IHCS. In the essay, it is simulated by Proteus, the program is designed by using Keil, but not the least is that it downloads the software by STC-ISP into MX-51developme board and debugs.current timeLCD1602 displays theThe final result isstarting up, thewhen it isrelays’date, time, e nvironment t emperature and the current working electromagneticnumber. The remote control button ’1’,’2’,’3’separately controlsrelay. When pushing o dd times, the electromagnetic number’1’,’2’,’3’electromagneticrelay breaks. Differentrelay connects, when pushing e ven times, the electromagneticelectromagnetic relays work separately.The key words:STC89C52 singlechip; Electromagnetic relay;DS18B20;DS1302;analyze module;LCD1602目 录第1章绪论 ...................................................................1.1 课题背景与意义 .........................................................1.2 智能家居控制系统的定义分析及应用价值 ...................................1.2.1 智能家居控制系统的定义及分析 .....................................1.2.2 应用价值的SWOT分析 .............................................1.3 本文的主要工作和内容 ...................................................1.3.1 本文主要工作归纳 .................................................1.3.2 本文内容分布 .....................................................第2章智能家居控制系统的总体设计 .............................................2.1系统的总体设计及系统框图 ...............................................2.2方案选择 ...............................................................2.2.1智能家居控制模块方案选择 ..........................................2.2.2红外模块方案选择 ..................................................2.2.3时钟模块方案选择 ..................................................2.2.4温度模块方案选择 ..................................................2.2.5电磁继电模块方案选择 ..............................................2.2.6显示模块方案选择 ..................................................2.3本章小结 ...............................................................第3章智能家居控制系统的硬件电路设计 .........................................3.1红外模块电路设计 .......................................................3.2时钟模块电路设计 .......................................................3.3温度模块电路设计 .......................................................3.4电磁继电模块电路设计 ...................................................3.5液晶模块电路设计 .......................................................3.6本章小结 ...............................................................第4章智能家居控制系统的软件设计 .............................................4.1系统整体设计思想及主程序流程图 .........................................4.2程序子模块说明 .........................................................4.2.1红外模块程序 ......................................................4.2.2DS1302时钟模块程序 ...............................................4.2.3DS18B20温度模块程序 ...............................................4.2.4LCD1602液晶模块程序 ..............................................4.3本章小结 ...............................................................第5章系统的方案实现与调试 ...................................................5.1程序编写与仿真 .........................................................5.1.1程序编写软件Keil ...................................................5.1.2仿真软件Proteus ..................................................5.1.3仿真结果 ..........................................................5.2程序下载 ...............................................................5.2.1程序下载软件 ......................................................5.2.2程序下载过程 ......................................................5.3 调试结果 ...............................................................结论 ..........................................................................错误!未定义书签。

基于STM32F103的智能插座系统设计

基于STM32F103的智能插座系统设计

基于STM32F103的智能插座系统设计摘要本项目设计并实现了一种基于STM32F103的多功能智能插座,以智能插座为前端,再结合Zigbee技术进行无线收发,且具有定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能,可以有效降低现在家用电器的待机消耗。

而且用户还可以通过计算机或者手持设备远程登录智能家居管理系统对家庭用电设备进行信息查询和控制,为我们提供了很大的方便。

除此之外,该智能插座具有可靠性高、实用性强的特点,满足了智能家居的需要。

关键词STM32F103;智能插座;zigbee1 引言随着科学技术的迅猛发展,电子产品发展也越来越快。

但是与电子产品配套使用的插座的实用性还不是很强,比如说常用的电器插线板并不具备定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能,即非智能化。

这种现象给人们生活带来的影响是不容忽视的。

在平常生活中,因为电器插线板的非智能化往往给人们的生活或工作带来一些困扰。

比如:家中的水塔忘记抽水而造成生活的一时不便;临时离开家时电器设备处于待机状态;一些电器的定时时间过短,不便于定时使用等等。

这一类问题所造成的影响,往小方面考虑是给人们的生活带来不便,往大方面考虑是浪费了国家的电能。

因此,为解决这类问题,可以尝试研究出一种具有定时开启和关闭功能的智能插座,争取让以上类问题对人们和国家造成的影响降到最低[1]。

2 智能插座的功能设计智能插座为家庭智能用电的节点,用于实现对家用电器的电量测量、状态监控、过压过流保护以及定时开、关控制。

该节点通过Zigbee协议与家庭网关通信,实现家庭用电的智能化。

智能插座系统结构图如图1所示。

设计的智能插座的主要功能有:a.电能计量:可以对电能进行累计和复位。

b.保护功能:电压过高或过低以及电流过大时智能插座可以自动切断电源,保护家用电器的安全。

c.通信功能:采用Zigbee协议进行组网,实现各个节点与家庭网关通信。

d.遥控功能。

用户可以通过家庭网关对电器进行开关控制。

基于AVR单片机的智能插座的设计与实现

基于AVR单片机的智能插座的设计与实现

0 引言随着城市化进程的加快,智能家居越来越深刻的影响着我们的生活。

随着用电设备在日常生活中的大量应用,用电器的工作情况越来越成收到用户的关注。

以单片机技术为基础构成的电流及功率检测技术在用电器实时检测领域得到越来越多的应用。

本文设计并实现了一个基于AVR 单片机的智能插座,用于检测220V 用电器工作时的实时电流和功率。

智能插座由插座、AVR 单片机、ZMCT103B/C 电流互感器组成。

是一种高效,远程化,低成本的智能插座解决方案,具有一定的实用性。

1 系统结构基于AVR 单片机的智能插座,主要由AVR 单片机和ZMCT103B/C 电流互感器组成,同时搭配了OLED 屏幕进行显示。

系统的工作过程为:(1)ZMCT103B/C 电流互感器监测到的交流高压电流数据按照一定比例输出交变电流。

(2)将产生的交变电流传到1千欧的电阻中得到和电流相关的交变电压。

(3)交变电压由单片机ADC 转换接口传到AVR 主控芯片中。

(4)AVR 单片机检测出测量电压的最大值,经计算得到电流和功率。

(5)由OLED 屏幕显示计算得到的电流和功率。

本智能插座控制电路与高压电路隔离,在保证安全的基础上,实现了对220V 用电器的实时电流的准确检测。

其系统框图如图1所示,系统流程图如图2所示。

图1 系统结构框图 图2 系统流程图2 硬件电路2.1 主控制器电路系统主控制器选用AVR 芯片,AVR 单片机是1997年由ATMEL 公司研发出的增强型内置Flash 的RISC(Reduced In -struction Set CPU)精简指令集高速8位单片机。

可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

ATMEGA328芯片拥有32k SRAM 和4M 的FLASH, 完全可以满足系统对数据处理和存储要求。

ATMEGA328芯片还提供了IIC,IIS,SPI, UART,ADC,PWM 等接口,可以方便的挂载传感器和各种外设。

智能定时开关插座的设计

智能定时开关插座的设计

目录目录 (1)摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1 智能定时插座的发展概况 (3)1.2 本设计研究的主要内容 (4)第二章智能定时开关插座的控制方案 (5)2.1智能定时开关插座的控制方案 (5)2.1.1 智能定时开关插座的总体框图 (5)2.2 智能定时开关插座的框图原理 (5)2.2.1 智能定时开关插座的工作过程 (5)第三章智能定时开关插座的硬件电路设计 (7)3.1 智能定时开关插座的电源电路 (7)3.2 单片机AT89S51芯片概述 (7)3.3 智能定时开关插座的复位及时钟电路 (8)3.4 智能定时开关插座的显示电路 (9)3.5 智能定时开关插座的继电器电路 (10)3.6 智能定时开关插座的器件选择 (10)3.6.1 智能定时开关插座的外观质量检查 (10)3.6.2 智能定时开关插座的电气性能的筛选 (11)3.6.3 智能定时开关插座的元器件的检测 (11)3.7 智能定时开关插座的元件清单 (12)第四章智能定时开关插座的软件设计 (13)4.1 智能定时开关插座的的软件设计 (13)4.1.1智能定时开关插座的主程序流程图 (13)4.1.2智能定时开关插座的按键流程图 (13)4.1.3 智能定时开关插座的定时流程图 (14)4.1.4 智能定时开关插座的时间显示流程图 (16)第五章智能定时开关插座的仿真设计 (18)5.1 智能定时开关插座的仿真 (18)5.1.1 KEIL工程的建立 (18)5.2.2源文件的输入 (19)参考文献 (23)致谢 (23)附录 (24)附录1 智能定时开关插座的程序设计 (24)附录2 智能定时开关插座的设计成品 (36)摘要本设计研究的是智能定时开关插座,它可以在没有人参与的情况下,能够自动的切断或通电,给日常生活中带来许多的方便。

本设计首先进行了硬件电路的设计,设计的主要内容是利用AT89S51芯片通过驱动芯片74LS244一路通过数码管显示时间,另一路通过驱动芯片74LS244到继电器吸合电路,定时时间到后,继电器能够吸合动作从而驱动开关插座,切断或通电电源。

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。

智能家居中的智能插座系统设计

智能家居中的智能插座系统设计

智能家居中的智能插座系统设计在如今这个互联网时代,智能家居产品的概念已经深入人们的日常生活中。

智能家居产品的应用范围逐渐扩大,逐渐走入人们的家庭生活之中。

其中,智能插座系统是智能家居的一种重要形式。

那么,什么是智能插座系统,它的设计理念是什么,它的实现方式和应用场景又是怎样的呢?下面,本文将基于这些问题,对智能家居中的智能插座系统进行探讨。

一、智能插座系统的定义智能插座系统是一种具备智能化、远程操作和监控功能的插座系统。

传统的插座系统只是单纯的一种电源接口,它不能智能化地控制电器的开关,也无法通过遥控和手机等远程控制。

而智能插座系统则是通过无线网络实现了智能化的控制和监控。

二、智能插座系统的设计理念智能化是智能插座系统设计的核心理念,它需要具备以下特点:1.可远程控制:即用户可以通过手机、电脑等终端对插座进行开关控制,随时随地掌控插座状态。

2.能够智能联动:即多个插座可以智能间接联动,形成大的智能家居系统。

3.具有防过载保护功能:即当插座所控制的电器存在短路、过载等危险时,智能插座系统能够及时切断电源,避免电器损坏或起火。

4.可以实现计时开关功能:即用户可以设置定时开关,如晚上睡觉时可设置卧室空气净化器在指定时间自动关闭。

三、智能插座系统的实现方式智能插座系统可以通过多种方式实现,例如Wi-Fi、zigbee或智能家居中常用的Z-Wave等技术。

其中,Wi-Fi技术的智能插座系统是最为普遍的,这一系统可以通过用户的Wi-Fi网络连接到互联网上,并通过手机APP等终端进行控制。

而Z-Wave技术则是一种比较先进的智能插座系统设计方式,它采用了低功耗的无线技术,可以将多个智能插座系统进行联动,实现智能家居系统的自动化控制。

四、智能插座系统的应用场景智能插座系统的应用场景相当广泛,可以适用于家居、商业、医疗等领域1.家居:智能插座系统可以实现家庭内电器的远程控制、定时开关和联动控制等功能,极大地方便了人们的生活。

节能智能插座设计

节能智能插座设计

节能智能插座 的发展为 网络化以及人们关注的防盗安全提供 了条件 , 例如有一天 你着急 出去 , 而当你走到楼下 的时候才发现你 家有 用 电器 没 关 , 存 在 安全 隐患 , 这 时你 只要 拿 起 手 机 , 通 过 互联 网 短路保 护 , Ac 8 5 —2 6 5 V宽 电压 输入 , 高低压隔离 , 4 3 1 精准稳压 发送命令, 他会替你处理好一切 , 并且 反馈 给你信息 , 让你你放心 , DC 5 V输 出, 体积小巧 , 性能稳定 , 性 价 比高输入 电压AC 8 5 - 2 6 5 v 你不管走在哪里, 用电情况 了如指掌 。 防盗安全同样的道理 , 通过网 5 0 / 6 0 Hz 、 输出 电压DC 5 V( ±0 . 2 v) 、 输 出电流6 0 0 mA、 功率3 W。 络反馈具 体情 况, 使生活更加贴心 。 3 . 3实时时钟 模块 ( 图4 ) 参 考 文 献 3 . 4温度传 感 器 与红 外接 收模 块 ( 图5 ) [ 1 ] 钟启仁. H T 6 6 F x x F l a s h 单片机原理 与实践[ M ] . 北京: 航 空航天大 3 . 5液 晶 显 示 模 块 f 图6 ) 2 O l 1 . 汉 字 图 形点 阵液 晶显 示 模 块 , 可 显 示 汉 字及 图形 , 内置 8 1 9 2 个 学 出版 社, 2 ] 张毅刚. 单片机原理及接 口技术[ H ] . 北京: 人 民邮电出版社, 2 0 1 1 . 中文汉 字( 1 6 X1 6 点阵) 、 1 2 8 个字符 ( 8 X1 6 点阵) 及6 4 X2 5 6 点阵显示 [ 3 ] 李 晓林. 单片机原理及接 口技术[ H ] . 北京: 电子工业出版社, 2 0 1 1 . RAM( G D R AM) , 显示内容 包括有简体、 繁体 、 英文、 日文 、 韩文等。 [ [ 4 ] 吴海彬. 单片机原理及接 口技术[ H ] . 北京: 电子工业出版社, 2 0 1 0 .

基于实验室用电安全的智能无线控制电源插座设计

基于实验室用电安全的智能无线控制电源插座设计

基于实验室用电安全的智能无线控制电源插座设计唐英姿;蒋峰【摘要】为保证实验室的用电安全,解决传统电源插座智能化不足的缺点,防止火灾发生,做到实验室的全开放,文中设计了一种智能无线控制电源插座.该智能无线控制电源插座,选用高速单片机为主控器件,通过电流传感电路、温度测量电路、功率测量电路等模块对实验室电源插座的供电状况进行实时在线监测和保护,并利用其内部的GSM通信模块实现与实验室管理人员手持终端之间的无线短信通信,实现实验室管理人员对插座的远程监测,最终到达安全用电的目的.实验表明,所设计的智能无线控制电源插座能够实现过流(10 A)、过压(250 V)、过热(50℃)以及功率保护(2 500 W),且能实现无线通断控制以及保护阈值的初值设置,并能进行语音报警提示,保证开放实验室的用电安全.%In order to ensure the safe use of electricity in the laboratory,solve the shortcomings of the intelligent deficiencies in the traditional power outlet,and prevent the fire occurring and realize the open of the laboratory,this paper designs a kind of intelligent wireless power socket.The intelligent wireless power socket usesthe high-speed microcontroller as the main control device,it is composed by the current sensing circuit,temperature measurement circuit,power measurement circuit,and wireless communication circuit module to achieve real-time online monitoring and protection of power supply situation in the laboratory.It can also transmit wireless message with the handheld terminal in laboratory management by its internal GSM communication module.This socket can be monitored remotely and realized the safe use of electricity in the laboratory.Experimental results show that the design ofwireless intelligent power socket can monitorover current,over voltage,over heat,over power,and can realize wireless on-off control.It can realize initial value setting and voice alarm also.This socket can realize the safe use of electricity in the laboratory and has certain application value.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)009【总页数】5页(P294-298)【关键词】智能插座;无线控制;功率测量;过流保护;实验室用电安全【作者】唐英姿;蒋峰【作者单位】广西师范学院职业技术教育学院,南宁530001;中南林业科技大学计算机与信息工程学院,长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TP273随着我国高校扩招,在校学生数量不断增多,为不断提高在校学生的培养质量,面对前所未有的机遇和挑战,特别是对以培养“应用型人才”为目标的普通本科学院而言,加强学生实践能力的培养刻不容缓。

基于PIC单片机的空调节能插座

基于PIC单片机的空调节能插座
的应用U. 技信 息( ] 科 学术研 究) o 81) , o (8: 2
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主 能量 ,高频 电压 经 肖特 基二 极管 电压工作 电源 。
S 5 0 流 后 由滤 波 电容c , 8 B4整 4 C 滤
将 交流 电压 信 号平均 为直 流 电平信 个4 7 的上拉 电阻, . K 以保 证总线 空 极管Q 截止后 为继 电K 线 圈 中的电 1 1
号 ,连 接单 片机P C 2 6 5 A 端 闲时,状态 为高 电平 。 I 1F 8 的R O 流提供 一条 回路 ,从而避 免线 圈产
要温度 超 出国办发 【 0 7 2 2 0 )4 号文
件规 定 的温度 范 围 ,就会 发 出提示
信号 ,提醒 室 内人员调 整空调 的设 图5软件流程图
定温度 ,从 而节 省 了宝 贵 的电力 资
工作 的稳 定性、可靠性,最大限度的 的交流 纹波 系数而 加的 ,它主 要是 源 。同时 ,在 文件 中规 定 的不 需要 减少 由电源波动带来的误操作,本设 降低 输 出直流 电压 的交流 纹波 。另 开 空调 的温 度范 围 内断开 电源 也在
的反相端2 脚进 行放 大 ,运算放大器 信 号, 同时可传 送 C C 校验码, R 具有 单片机P C 2 6 5 I 1 F 8 的继 电器驱动输 出
L 3 8 的 1 输 出放 大 的交 流 电压 极 强 的抗干扰 纠错 能力 。适 应 电压 端R 5 M 5A 脚 A 连接 ,发射 极接地 。继电器K 1 信号 ,通过 二极 管D 整流 ,c 滤波 范 围宽:3 0 5 5 , 3 3 . - . V 单总线上外接 一 线圈的两端并联整流二极管D , 1 在三
经 批准 的用户 之外 ,夏季室 内空 调 温度 设 置不得低 于2 摄 氏度 ,冬季 6 2 1空调 电流检测 电路 .

智能遥控插座设计

智能遥控插座设计

智能遥控插座设计-电气论文智能遥控插座设计胡宇航1,黄冬龙2,卜凡荣1,胡启帆2,马世勋2,张敏3 (1.江苏省电力公司昆山市供电公司,江苏昆山215300;2.深圳大学电子科学与技术学院,广东深圳518052;3.深圳大学光电工程学院,广东深圳518052)摘要:基于89C51单片机的外部中断和定时器中断定时计数功能,通过双向可控硅对220 V交流电源的导通进行无触点连续控制,实现了双模式(常规模式、夜间模式)智能遥控插座。

常规模式下调节家电的工作功率、控制其工作状态。

夜间模式下,通过光控模块、声控模块和人体感应模块对家电的工作状态进行智能控制。

实现了不更换家电,在原有电路中加上智能插座,即可使普通家电智能化,通用性好,成本低廉,应用面广,尤其适用于台灯、电风扇等低端家电,适用于消费水平中下的广大低端电器市场。

关键词:双向可控硅;无触点连续控制;物联网;智能家居中图分类号:TN710?34;TM925.9 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2015)16?0066?04收稿日期:2015?02?040 引言智能家居作为一个新生产业,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的。

目前国内的智能家居发展水平低、造价高等问题使得智能家居很难普及。

在智能家居的推进过程中,如何在不更换旧家电的同时实现家电智能化是值得研究的一个问题。

智能遥控插座,可对家电进行功率调节和定时控制,对台灯、电风扇等小功率家电经过多次功能测试和性能测试,遥控控制灵敏,功能响应正确。

智能遥控插座可以在不更换大量旧家电的基础上,实现简单家电的智能化,具有广大的市场价值[1?6]。

1 总体设计智能遥控插座具有遥控端和插座端,通过遥控可以发送控制命令给插座,智能遥控插座响应命令,执行操作。

主要模块包括:遥控接收模块、光控模块、人体感应模块、声控模块、定时模块、电流通断模块、同步信号提取模块、220 V转5 V开关电源模块、51单片机主控制模块。

基于物联网技术的智能插座设计与实现

基于物联网技术的智能插座设计与实现

物联网技术 2022年 / 第3期680 引 言当今社会,随着人们生活水平的提高,家用电器的数量越来越多,人们对家电的节能性和安全性要求越来越高,实现对家用电器的智能控制和管理成为普遍需求。

在不改变现有家用电器结构的基础上实现智能控制,最简单的办法就是在插座上实现用电设备监测和控制的智能化。

移动通信和互联网的飞速发展使物联网应运而生,同时也推动了大量智能终端及相关行业的发展。

然而,文献[1-5]中的智能插座产品的作业都比较单一,只有监控、安保以及管控等简单功能,远远做不到数字化以及终端监控。

本文设计的智能插座,不仅具备传统插座的断开和闭合功能,而且具有远程监控的功能,可以实现在手机等多终端设备上查看智能插座的状态、数据,较好地满足了人们对普通电气设备的智能化需求。

1 总体设计方案系统由灯座硬件终端、服务器端和用户控制端三部分组成,如图1所示。

灯座硬件终端负责接收从服务器端发送过来的数据,经过处理后,判断是否需要做出相应的控制动作。

服务器端负责接收和转发来自智能灯座硬件终端和用户控制网页的数据、监听用户和硬件终端的数据,同时把数据写入对应的数据库。

用户控制端是用户监控端与用户对接的一个交互界面。

图1 系统设计结构2 系统硬件设计智能灯座硬件主要包括电源AC-DC 及稳压模块、联网模块、主控制器、交流调光模块、功率测量模块,如图2所示。

电源AC-DC 及稳压模块负责给直流部分供电,联网模块负责收发来自服务器的数据,主控制器将数据处理后输出相应的PWM 信号给交流调光模块,最后交流调光模块根据占空比输出相应的电压给普通灯泡。

功率测量模块负责对插座电压、电流、功率进行测量。

图2 智能灯座的硬件整体框图2.1 核心控制电路设计主控芯片ESP8266-12F 既作为MCU ,又作为网关模 块[6-8]。

它里面包含了支持WiFi 通信的组网模组,也包含了一个32位的集成处理器,且可以对这个内部集成的处理器张 锋,刘海锋(广东石油化工学院 电子信息工程学院,广东 茂名 525000)摘 要:针对传统插座功能单一的问题,提出基于物联网技术的智能插座。

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)

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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基于单片机的智能插座的设计含电路图设计毕业论文(设计)题目基于单片机的智能插座的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日基于单片机的智能插座的设计[摘要]: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,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The design of timing socket based on microcontrollerAuthor:()Tutor: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 timing in a day and six groups of fast timing by the key. At the same time, it could also be remotely controlled by infrared controller, so that home appliances could work on rules. In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy.Keywords: STC89C52; Timing; Socket; Infrared; Relay目录1.绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 课题研究的现状及发展趋势 (1)1.3 本文主要研究内容 (3)2.方案的提出及论证 (4)2.1方案的提出 (4)2.2方案的比较 (5)2.3方案的确定 (5)3.硬件电路设计 (6)3.1主控制器及最小系统 (6)3.2稳压电源模块 (9)3.3时钟电路 (10)3.4显示电路 (12)3.5控制模块 (14)3.6 温度采集模块 (14)4.软件设计 (16)4.1 DS1302计时程序 (17)4.2 LCD1602显示电路程序 (19)4.3 DS18B20测温电路程序 (20)5.仿真与调试 (21)5.1 硬件调试 (24)5.2 软件调试 (24)5.3 小结 (25)6.结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A 外文文献及翻译附录B 源程序附录C 硬件连接图附录D 实物图1.绪论1.1 课题研究的背景及意义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,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,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;3)延长家用电器的使用寿命;4)使人们的生活更加方便,简单。

1.2 课题研究的现状及发展趋势现在市场上的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。

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、POLYHOME智能插座、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POLYHOME智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。

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。

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。

2.方案的提出及论证2.1方案的提出方案一:设计一个以单片机STC89C52控制的定时开关插座,能控制一路220V/10A的插座,使其可以在24小时内能预先设定定时范围,每天周而复始地控制用电器具的自动开启和关闭,因为是通过时钟芯片来定时,所以更加准确。

同时还能通过红外遥控随时控制插座的开关,从而达到方便、智能、节电的目的。

其系统框图如图2.1所示:图2.1 基于单片机的智能插座框图方案二:设计一个定时开关,通过拨码开关预置一个时间,再通过计数器倒计时方式进行计数,当到达某一个时间时,发出一个信号,进而来控制电器的工作。

具体原理是由555组成秒脉冲发生器,再由CD40192构成一个倒计时的计时器,通过一个拨码开关预设时间,最后数码管显示,蜂鸣器报警。

其设计框图如图2.2所示:图2.2 数字式定时开关2.2方案的比较方案一和方案二均可实现插座的定时。

若用数字电路完成,所设计的电路相对复杂,需要更多的数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,其精度也不如单片机和时钟芯片配合的准确,由于元件较多,焊接过程也会比较复杂,成本也高。

而单片机控制更加灵活,功能更加强大,可编程性也更高,因为用单片机主要是软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也相对降低。

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