基于单片机的智能插座设计毕业论文
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
基于单片机的多功能智能插排
www�ele169�com | 77电子基础0 引言随着时代的发展，安全化、智能化的生活理念深入人心。
智能物联网家居产品越来越多的引起人们关注。
人们希望对用电器工作情况进行检测，达到节能、安全的目的。
而目前市场上的智能插排类产品，大多只具有简单的定时通断、状态指示的功能，功能单一、价格昂贵。
为此，本文选用了51单片机作为主控制器，带有待机检测、无线控制、过流检测、无线充电、WiFi 中继、定时通断、温度检测、时间显示等功能，设计了一款高性价比、人性化、智能化、多功能等特点的智能型插排。
1 研究内容与功能操作■1.1 研究内容：（1）单片机控制Wi-Fi 模块与手机连接，实现手机对插排电源通断的无线控制；（2）节能模式：当电流继电器检测到电器处于待机模式时，自动关断电源，可通过手机打开或关闭这种节能模式（适合不同的用电器）；（3）通过电磁感应实现对手机的无线充电，可以通过手机控制无线充电功能开关，并可在充电完成后自动停止充电，且具有USB 快充功能。
（4）当电流继电器检测到电路过流时，蜂鸣器报警，同时发出告警信号，如果报警30秒钟无回复，自动切断电源；（5）通过单片机控制DS1302时钟芯片以及按键调制实现插排的定时工作，通过按键设置显示时间及定时时间，或者手机发送指令调整时间；（6）利用DS18B20温度传感器对插排温度进行实时监测，如果温度高于一定值则自动切断电源；（7）通过Wi-Fi 中继单元实现Wi-Fi 中继功能。
■1.2 功能操作通过Wi-Fi 连接手机，实现在手机app 网络调试助手上发送对应字符对插排各个功能的无线控制，如节能模式开闭，遥控开闭，无线充电的开闭、WiFi 中继开闭以及时间调整；温度传感器检测到电路温度过高自动断开电路；前述的过流报警部分也可通过按键或手机遥控断电。
2 项目技术路线■2.1 硬件部分总体框架如图1所示。
图1 系统工作框架■2.2 ESP8266WIFI 模块通过计算机串口调试软件将ESP8266设置成AP 模式（AT+CWMODE=2），设置WiFi 名称、密码等（AT +CWSAP=”ESP8266”,”0123456789”,11,0），开基于单片机的多功能智能插排王琛（哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨，264300）摘要：本文介绍了一款人性化的多功能智能插排，可通过WiFi实现手机对插排的无线控制，呼应新时代智能产品越来越节能环保的要求，该插排可以定时关断、WiFi中继、时间显示、无线充电和检测到用电器待机时关断等功能。
基于AT89S51单片机的智能定时开关插座【毕业论文-绝对精品】
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摘要 (I)第一章绪论ﻩ错误!未定义书签。
1.1 智能定时插座的发展概况................................ 错误!未定义书签。
1.2 本设计研究的主要内容ﻩ错误!未定义书签。
第二章智能定时开关插座的控制方案............................ 错误!未定义书签。
2．1智能定时开关插座的控制方案............................ 错误!未定义书签。
2.1．1 智能定时开关插座的总体框图ﻩ错误!未定义书签。
2．２智能定时开关插座的框图原理......................... 错误!未定义书签。
２.2.1 智能定时开关插座的工作过程ﻩ错误!未定义书签。
第三章智能定时开关插座的硬件电路设计ﻩ错误!未定义书签。
3.1 智能定时开关插座的电源电路ﻩ错误!未定义书签。
3.2 单片机ＡT8９S５１芯片概述............................. 错误!未定义书签。
３.３智能定时开关插座的复位及时钟电路 (6)３.4 智能定时开关插座的显示电路.......................... 错误!未定义书签。
3.5 智能定时开关插座的继电器电路......................... 错误!未定义书签。
３.６智能定时开关插座的器件选择.......................... 错误!未定义书签。
3.6.1 智能定时开关插座的外观质量检查ﻩ错误!未定义书签。
3.6.2 智能定时开关插座的电气性能的筛选ﻩ错误!未定义书签。
3.６.3 智能定时开关插座的元器件的检测ﻩ错误!未定义书签。
3．7 智能定时开关插座的元件清单........................... 错误!未定义书签。
第四章智能定时开关插座的软件设计ﻩ错误!未定义书签。
4.1 智能定时开关插座的的软件设计........................... 错误!未定义书签。
智能定时插座毕业设计
智能定时插座毕业设计篇一：基于单片机的定时插座设计本科毕业设计（论文）题目基于单片机的时控插座设计专业班级学号学生姓名指导教师设计所在单位基于单片机的时控插座设计摘要：随着家用电器的越来越普及和人们生活节奏的加快，人们对电器的依赖性进一步提高，对电器的定时需求也进一步增大。
定时开关插座可用于电饭煲、饮水机、电视机、电脑等需要定时供电的场合。
定时开关插座的使用能够做到节能、安全、方便等。
本文介绍了一种基于STC89C51RC 单片机的定时开关插座设计方案。
本文首先介绍定时开关插座设计要实现的功能，接着阐述系统电路的设计及原理说明，包括设计方案选择、关键元器件介绍、电路设计说明（包括电源电路、键盘、单片机控制电路、液晶1602 显示、继电器工作电路）软件设计流程以及系统的测试。
最后总结了定时开关插座设计完成的任务，分析系统的不足并提出了系统的应用展望。
关键词：STC89C51RC ；定时插座；1602 液晶；键盘Design of Control Outlet Based on SCMAbstract ：With the increasing popularity of homeappliances and the People living rhythm speeding up, the dependence of people on electrical appliances further to improve, the demand of timing also become further increasing. Socket timer switch can be used in the occasions where need for regular supply such as rice cookers, water dispenser, TV, computer, timer switch electric blankets. The use of socket timer switch can be energy saving, safe, healthy, and convenient and so on.This article presents a timer switch socket design which is based on the AT89S52 microcontroller.This paper introduces the function what the timer switch socket design should achieve first of all, and then describes the circuit design and principles of the system description, including design choices,concerning component description, circuit design description (including the power circuit, keyboard, single chip control circuit, LCD 1602 display ,the relay operating circuit), software design and testing of the system. Finally, it will sum up the timer switch socket design the tasks should be completed, analyze system' s deficiencies and propose the system's application prospect.Key words ：STC89C51RC,Timer switch,LCD1602,Keyboard目录第章绪论...11.1 选题的目的与意义.11.2 本课题在国内外的发展现状及趋势... (1)1.3 本课题要解决的主要问题. .. (2)第章系统设计方32.1系统结构与功能....... 32.2 方案框图..... (3)2.2.1 方案1 ........ 32.2.2 方案2 ........ 32.3 开关的选择..... (4)2.4 显示方式选择........................................... .. 42.6 按键控制部分的实2.5时钟的实现及单片机的选择 5 现 (5)第三章主要元器件原理及其应用 (7)3.1 单片机STC89C51 简介 (7)3.1.1 主要特性 ..................... . (7)3.1.2 引脚功能说明 (8)3.2 1602 工业字符型液晶简介.. 103.2.1 主要特性 ...........................103.3 继电器介绍 .......................... (11)3.3.1继电器的继电特性 (11)3.3.2继电器工作原理及特性 (11)3.3.3继电器主要产品技术参数 (12)3.3.4 继电器的选用 (13)第四章硬件电路的设计...........................................144.1 电源电路 ............................. (14)4.2单片机最小系统................154.3 液晶显示 ............................. .. (17)4.4 继电器驱动电路 ....................184.5 键盘电路 ............................. .. (19)4.6插座电源控制电路..............194.7 报警电路 .............................. .. (20)第五章系统软件设计.................. . 215.1 开发环境 ............................. .. (21)5.2各模块程序设计................215.2.1 主程序流程图 (21)5.2.2 时钟程序设计 (28)5.2.3人机界面程序设计 (29)第六章系统制作及调试...........................................316.1 硬件制作 ............................. (31)6.2硬件电路调试.................. 316.2.1 独立元件的检测 (31)6.2.2 电源电路的调试 (31)6.2.3单片机最小系统的调试326.2.4 显示模块的调试 (32)6.2.5 键盘模块的调试 (32)6.2.6继电器电路的调试 (32)6.3 软件调试 ............................. .. (32)6.3.1 显示模块调试 (32)6.3.2 时钟模块调试 (32)6.3.3 键盘模块调试 (32)6.3.4人机界面模块调试 (33)结束语........................................... .. (34)致谢........................................... (35)参考文献........................................... (36)附录一系统原理图........................................... (37)附录二程序清单........................................... .. (38)附录三英文文献翻译................... 49篇二：智能插座毕业设计（2015 届）本科毕业设计（论文）资料题目名称：智能插座学院（部）：理学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：班级：学号：指导教师姓名：职称：讲师最终评定成绩：湖南工业大学教务处湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《基于单片机的智能插座的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
基于单片机的智能定时插座
基于单片机的智能定时插座陈双强杨文韬王立威杨光辉燕顺利祝昆（六盘水师范学院物理与电子科学系，贵州六盘水553004）摘要：本文介绍一种以STC90C516RD+ 单片机为核心制作的定时开关电路。
可以实现二十四小时定时控制继电器通断，能够为负载功率2500W的用电设备提供交流供电。
在电源和时钟显示及单片机的选择上都是运用了最新版本的设计，设定时间长，定时效果好，可接负载功率大，较好的满足了一般家庭用户小功率电器自动定时开关的需要，功耗低，能进行多组定时、成本低。
关键词：定时继电器供电TP368.1 ：A ：1003-9082 （2015） 05-0309-0121 世纪科学技术日新月异，人们的物质文化水平得到不断提高，对家庭舒适程度和智能家居提出了更高的要求，家庭用电器怎么样实现智能改造，如何让电力使用更加节能环保成为当前物联网技术研究一个重要课题。
本定时插座适用于家庭电力管理，方便合理预设、控制家庭用电，而且达到了节能环保的目的。
可以方便地实现24 小时之内的中功率用电器预设定时通断，可以用于家庭电话煲、空调等设备的控制，极大地提高了这些设备的智能化水平，同时成本不高，易于推广。
一、智能定时插座总体结构插座主要由六个模块构成，电路框图如图1 所示。
以单片机STC90C516RD+ 为中心，包含计时模块、键盘输入模块、液晶显示模块、继电器强电控制模块，采用5V稳压电路为单片机供电。
键盘输入和时间显示能很好地实现人机对话，接收操作者对通断时间的设定，再由单片机内部设定的程序完成对继电器的控制。
二、系统软硬件分析1.硬件设计电源采用桥式整流滤波电路供电，显示电路采用液晶显示，由C51 芯片直接驱动。
下面对主要对继电器驱动关键电路作简要说明。
如图2 为继电器驱动部分原理图，当单片机输出高电平时，继电器驱动电路启动，继电器线圈导通，常开触点闭合，保险管有电流通过，插座两端带电；反之，输出低电平实现对用电器的断电。
基于单片机的简易智能插座设计
基于单片机的简易智能插座设计文章提出一种基于8位8051内核单片机的智能插座设计方案，以单片机STC89C51RC作为智能插座系统的主控芯片，将LCD1602作为人机交互介质，实时显示当前时间和目标时间，从而通过单片机对电磁继电器的控制实现了以弱电控制强电，自动导通或断开电路的目的。
标签：智能插座；STC89C51RC；单片机；LCD1602引言随着物联网技术的迅猛发展，智能家居正在逐渐步入寻常百姓的日常家庭生活之中。
智能家居系统在兼具传统普通家居的一些功能的同时也在逐步地让人们享受着作为智能家居所给生活带来的安全性、舒适性以及便利性，特别是自身所具有的节能环保的一些独特优势。
智能插座是智能家居构成系统中最基本同时也是必不可缺少的设备之一，它具有自主提前定时，自动通断电从而实现节能省电的特点，用户可以根据家庭实際需要随意提前设定智能插座的通电时间或断电时间从而满足自己的生活需要。
在本设计中选取基于8位8051内核的STC89C51RC 单片机作为主控芯片，以LCD1602作为人机交互的可视介质，实现了单组定时功能，并且可通过对继电器的控制达到自动导通或断开电路的目的。
1 系统硬件设计系统硬件电路共分为单片机最小系统模块、LCD1602显示模块、按键输入模块和继电器控制模块四个部分。
其中，单片机最小系统是整个系统的核心控制单元，负责协调和控制外围数字电路或模拟器件；LCD1602显示模块用来实时显示当前时间和目标时间；按键输入模块用来设定当前时间和目标时间；继电器控制模块是整个智能插座系统设计中最终的受控单元，相当于一个电路开关，用来实现导通或断开电路。
1.1 单片机最小系统模块单片机是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的简称，就是把组成微型计算机的各个部件，比如中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可编程存储器EPROM、并行及串行输入输出I/O接口电路、定时器/计数器、中断控制器等集成在一块半导体芯片上而构成的一个微型计算机系统[1]。
基于单片机的智能插座的设计含电路图毕业设计论文
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。
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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。
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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。
基于MSP430单片机的智能插排设计
图1 系统硬件电路框图图2 过流检测、温度检测电路系统控制单元单片机作为整个系统的核心，起着协调系统工作、计算、控制的作用，出于低功耗、低成本的考虑，本系统采用TI公司的MSP430F149单片机作为系统的主控制器，这是一款16位的单片机，内部资源丰富，内置12位A/D转换器[4]，并具有足够多的外部I/O管脚，具有60KB的闪存和2KB的随机存储器，能够进入低功耗模式，降低系统功耗，满足本系统的设计要求。
过流、温度检测单元过流及温度检测对于保护用电设备有着非常重要的作用，可延缓用电线路老化，并保障家庭用电安全。
过流检测电路采用量程为20A的ACS712芯片，该芯片将导线中电流转换为电压值，并从VOUT输出，其转换公式为VOUT=185mv/A，通过单片机内置的A/D转换器，将电压值转换为数字量，再计算出电流值，根据实测电流值的大小与用户设定的电流值相比较，如果大于用户设定值，则单片机控制继电器断开电源。
温度检测采用D S18B20温度传感器，该款芯片驱动简单，并采用单总线连接方式，测温范围为-55~+125℃[5]，满足本设计的需求，该传感器为数字传感器，其将温度数据通过单总线传输给单片机，单片机接收后，转换为温度值，并在LCD上显示，如果超过用户设定的温度值，则报警单元给出报警提示。
电路如图2。
红外接收、电能计量单元片机，单片机再进行解码控器的相应键值键值与存储比较，进而驱动继电器断开或者连通电源。
电能计量功能用来评估用电设备的实际耗电量用ADE7755定频率50Hz电能的计量度高、功耗低如图3所示。
将图中锰铜电阻电能，当有电流流过电阻时管脚输出一定频率的电压脉冲越大，单位时间内的输出的脉冲数越图3 红外接收、电能计量电路图4 显示、报警、继电器驱动电路图5 （a）红外编码学习 （b）遥控工作流程图6 主程序流程图的控制信号，就能够达到直接驱动大电流负载的目的，是无触点的电子开关，无噪音，稳定性高，并且可以由单片机管脚直接驱动，极大地缩减了电路设计及程序设计。
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。
基于单片机的定时插座
毕业论文（设计）题目基于单片机的定时插座基于单片机的定时插座【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 microcontroller【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; relay目录0．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)0．引言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
基于单片机的简易智能插座设计
基于单片机的简易智能插座设计作者：郎亚宁卢兆信来源：《科技创新与应用》2016年第12期摘要：文章提出一种基于8位8051内核单片机的智能插座设计方案，以单片机STC89C51RC作为智能插座系统的主控芯片，将LCD1602作为人机交互介质，实时显示当前时间和目标时间，从而通过单片机对电磁继电器的控制实现了以弱电控制强电，自动导通或断开电路的目的。
关键词：智能插座；STC89C51RC；单片机；LCD1602引言随着物联网技术的迅猛发展，智能家居正在逐渐步入寻常百姓的日常家庭生活之中。
智能家居系统在兼具传统普通家居的一些功能的同时也在逐步地让人们享受着作为智能家居所给生活带来的安全性、舒适性以及便利性，特别是自身所具有的节能环保的一些独特优势。
智能插座是智能家居构成系统中最基本同时也是必不可缺少的设备之一，它具有自主提前定时，自动通断电从而实现节能省电的特点，用户可以根据家庭实际需要随意提前设定智能插座的通电时间或断电时间从而满足自己的生活需要。
在本设计中选取基于8位8051内核的STC89C51RC 单片机作为主控芯片，以LCD1602作为人机交互的可视介质，实现了单组定时功能，并且可通过对继电器的控制达到自动导通或断开电路的目的。
1 系统硬件设计系统硬件电路共分为单片机最小系统模块、LCD1602显示模块、按键输入模块和继电器控制模块四个部分。
其中，单片机最小系统是整个系统的核心控制单元，负责协调和控制外围数字电路或模拟器件；LCD1602显示模块用来实时显示当前时间和目标时间；按键输入模块用来设定当前时间和目标时间；继电器控制模块是整个智能插座系统设计中最终的受控单元，相当于一个电路开关，用来实现导通或断开电路。
1.1 单片机最小系统模块单片机是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的简称，就是把组成微型计算机的各个部件，比如中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可编程存储器EPROM、并行及串行输入输出I/O接口电路、定时器/计数器、中断控制器等集成在一块半导体芯片上而构成的一个微型计算机系统[1]。
基于单片机的智能插座设计毕业论文
基于单片机的智能插座设计毕业论文目录1. 内容概要 (3)1.1 研究背景 (5)1.2 文献综述 (6)1.3 论文目的与研究方法 (7)1.4 论文结构 (8)2. 单片机及智能插座基础 (8)2.1 单片机介绍及发展 (10)2.2 智能插座的工作原理与应用场景 (11)2.3 智能控制技术现状 (13)2.4 智能生活设备趋势 (14)3. 智能插座设计需求分析 (16)3.1 设计目标 (17)3.2 功能需求 (18)3.3 性能指标 (19)4. 硬件系统设计与实现 (20)4.1 选题与相关硬件资源 (22)4.2 硬件平台选择及传感器配置 (23)4.3 电源与电路设计 (25)4.4 一根口硬件安装及极致精致设计 (26)4.5 硬件性能测试与诊断 (28)5. 软件系统设计与实现 (29)5.1 嵌入式开发环境 (29)5.2 主控程序开发及烧录 (30)5.3 用户界面及远程控制编程 (32)5.4 通信协议、数据方案与网络集成 (33)5.5 软件测试与优化 (35)6. 系统的集成功率评估及修正 (35)6.1 软件的调试与系统集成 (37)6.2 硬件的优化与效率检验 (39)6.3 更快更好的综合评估 (40)6.4 权力修复与安全强化 (41)7. 实验验证与用户反馈 (42)7.1 实验验证准备与环境设置 (44)7.2 测试流程与结果评估 (45)7.3 用户反馈与使用体验分析 (47)7.4 实际应用案例分析及系统改进发展 (49)8. 结论与展望 (50)8.1 论文主要研究成果 (50)8.2 设计系统优点与创新点 (51)8.3 面临的挑战与改进空间 (53)8.4 未来研究计划与展望 (54)1. 内容概要本毕业论文旨在设计并实现一款基于单片机的智能插座，智能插座是一种集成了无线通信和智能控制功能的电子设备，能够实现远程操作、定时控制、节约用电等多种功能。
基于单片机的智能插座设计毕业论文
基于单片机的智能插座设计毕业论文基于单片机的智能插座设计毕业论文目录中文摘要........................................................... I 英文摘要.......................................................... II 前言 (III)1 整体方案设计及选择 (1)2 元件介绍 (2)2.1 STC15F408AD单片机 (2)2.2 DS1302时钟芯片 (3)2.3 BT136晶闸管 (6)2.4 光耦MOC3022 (7)2.5 电流互感器 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 显示模块设计 (9)3.2 时钟模块设计 (10)3.3 按键模块设计 (11)3.4 电流检测模块设计 (12)3.5 晶闸管控制模块设计 (13)3.6 电源模块设计 (14)4 软件设计 (16)4.1 主程序设计 (16)4.2 显示子程序设计 (17)4.3 时钟子程序设计 (18)4.4 按键子程序设计 (19)4.5 电流检测子程序设计 (20)5 Protel DXP电路板制作 (22)6 系统调试 (22)6.1 硬件电路部分调试 (23)6.2 软件部分调试 (23)6.3 调试结果 (24)结论 (25)结束语 (26)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 实物照片 (30)附录2 原理图 (31)附录3 PCB图 (32)附录4 源程序 (33)附录5 元器件清单 (38)前言随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，传统的插座往往由于其功能过于单一而不能满足人们的需求。
比如：电动车充电通常是8小时左右，太长容易损耗电池，太短则充不满，如果晚上充电，不方便从家里出来到车库去给车充电。
白天充电又忘记拔电源；学校的起床广播因值班人员睡过头而推迟广播；家中的鱼缸因太久没有供氧造成鱼儿缺氧死亡；许多球迷或者新闻爱好者因为错过了开机时间而与精彩球赛或者新闻擦肩而过；夏天里风扇的定时时间过短（一般为1个小时），不便于晚上分段定时使用等等。
基于单片机的智能插座设计
图4 电量信息
继电器通断用电设备功能
继电器的输入控制端与单片机的一个GPIO
序中加入判断当前时间与设置的通电时间是否相等
，GPIO输出低电平，触发继电器常开触点接通
也要判断当前时间与设置的断电时间是否相等
图5 服务器显示信息图5 松香飞溅位置在7环左右图6 松香飞溅位置在9环左右
3 结论
经过以上的对比以及可靠性分析，可以得知：天线产品要达到最好的焊接效果，从而保证产品的高质量指标。
无铅焊料的选择上基本上可以确定：选用B、E、G三种SnAgCu系列焊料，可以满足天线产品高质量、高指标的需求。
参考文献：
[1] 史建卫，温粤晖.现代电子装联软钎焊接技术 [M].北京：电子工业出版社，2015.
[2] Soldertec. European Lead-Free Technology Roadmap（Version 1） [EB/OL].https:///HTML/FILES/forums/leadfree/eu_ roadmap_v13.pdf，2003-10-24.
作者简介：王大明（1987.12-），男，汉族，广东广州人，工艺工程师，研究方向：基站天线工艺研究。
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设计毕业论文目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)前言 (III)1 整体方案设计及选择 (1)2 元件介绍 (2)2.1 STC15F408AD单片机 (2)2.2 DS1302时钟芯片 (3)2.3 BT136晶闸管 (6)2.4 光耦MOC3022 (7)2.5 电流互感器 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 显示模块设计 (9)3.2 时钟模块设计 (10)3.3 按键模块设计 (11)3.4 电流检测模块设计 (12)3.5 晶闸管控制模块设计 (13)3.6 电源模块设计 (14)4 软件设计 (16)4.1 主程序设计 (16)4.2 显示子程序设计 (17)4.3 时钟子程序设计 (18)4.4 按键子程序设计 (19)4.5 电流检测子程序设计 (20)5 Protel DXP电路板制作 (22)6 系统调试 (22)6.1 硬件电路部分调试 (23)6.2 软件部分调试 (23)6.3 调试结果 (24)结论 (25)结束语 (26)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 实物照片 (30)附录2 原理图 (31)附录3 PCB图 (32)附录4 源程序 (33)附录5 元器件清单 (38)前言随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，传统的插座往往由于其功能过于单一而不能满足人们的需求。
比如：电动车充电通常是8小时左右，太长容易损耗电池，太短则充不满，如果晚上充电，不方便从家里出来到车库去给车充电。
白天充电又忘记拔电源；学校的起床广播因值班人员睡过头而推迟广播；家中的鱼缸因太久没有供氧造成鱼儿缺氧死亡；许多球迷或者新闻爱好者因为错过了开机时间而与精彩球赛或者新闻擦肩而过；夏天里风扇的定时时间过短（一般为1个小时），不便于晚上分段定时使用等等。
电子产品的增加，产品所带来的待机能量损失也越来越不可忽视，家庭和社会为此都付出了很大的代价。
中国的节能认证中心对此进行了一个普查活动，测得的家庭用电器的待机能耗在家庭电力能耗的百分之十左右。
仅仅举一个电视机的例子，大约电视的平局待机的能耗至少为8瓦。
如果每天的待机时间为2个小时，那么电视机一天的电能损失约为0.016度。
除此之外，家电的长期通电会使电器电路老化，降低其使用寿命，甚至容易漏电引发火灾。
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，其主要原因是插座的超负荷、短路、电弧等。
大多数情况下并不是我们不去关闭电源，而是忘记了切断电源。
综合以上原因考虑，我们急需要一款智能插座。
此插座能够实现定时给电器供电，在工作时间之外把电器的电源切断，这样就能解决电器的待机损耗问题，达到节约用电的目的，还能消除安全隐患，最终使我们的生活更加方便化、智能化。
智能插座是一款能在特定时间段控制电器通、断电的开关插座。
能实现24小时制时钟走时模式，定时时间围最小为1分钟。
本文阐述了定时开关插座的硬件电路设计、软件设计，给出了智能插座的设计和定型方案，它可以对家中一些需要在特定时间对电器进行自动断、通电控制，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。
目前，在市面上，时间控制器技术相对先进，种类齐全，时间控制器被广泛应用于各类电器中，通过对时间的控制使人们的生活更加简单化、智能化。
在智能插座的领域却还处于刚刚发展的阶段，智能插座也仅仅限制于旋钮定时器，或者计数器芯片设计的体积较大的时控插座。
这种插座定时时间单一、功能单一、定时准确性低，很难真正满足我们日常生活的需求。
现在急需将一种功能强大的时控插座来满足市场需求，改善我们的生活。
随着现代电子科学技术的发展，单片机以其优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等优点，越来越被广泛应用。
这种新兴产业的发展，势必在日常生活中产生深远的影响。
而基于单片机的智能插座的设计可谓应运而生。
以单片机为核心的时控插座具有一下特点：（1）、定时功能。
（2）采用LED显示技术，准确的显示现实时间、定时时间。
（3）、具有倒计时提示功能，可以用于提醒定时时间结束。
随着科技的发展，传统的时控插座已经不足以满足人们的需求。
比如：对家中家用电器的集中管理；灯的开关、光强控制，窗帘的控制；回到家中可以设计休闲模式、睡眠模式等；还有家中的安全问题：门窗监控、视频监控、煤气和温度监控等等。
将这些统一放在一起管理，就方便了我们的生活。
而智能家居的诞生填补了这方面的空白。
智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。
插座作为家用电器的一种。
它的智能化也将为生活提供巨大的方便。
现在的插座已经不能够满足人们的日常使用需求。
比如：对家中家用电器的集中管理。
电池充电时间控制、电饭煲的定时开启、鱼缸的间断通电等；回到家中当一切需要控制的电器都按照你设定好的程序运行的时候，你会真正的感受到科技给生活带来的方便。
智能插座的使用能使我们的生活更加方便。
冬天时，在回家之前打开家中的电暖器或者空调、电饭煲，等回到家中，能感到久违的温暖和吃到热乎乎的饭菜。
夏天时，回家之前打开空调，回到家中体验凉爽。
鱼缸的间断供氧，给鱼提供良好的生活环境。
科技改变生活，随着科技的发展，智能生活已不是个梦想。
本课题主要是完成一种低成本、功能强大、性能稳定的单片机智能插座系统的设计，其中包括硬件电路设计和软件设计。
本课题详细分析了系统的硬件设计和软件设计，给出电路原理图、程序以及其设计流程图。
该设计主要采用单片机为控制核心，利用DS1302作为计时芯片，通过控制I/O口实现一款具有时间控制功能的单片机智能插座。
该插座主要解决生活电器中需要时间控制的难题。
例如：倒计时功能、时间段控制、间断控制等。
随着现代电子科学技术的发展，单片机以其优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等优点，越来越被广泛应用。
这种新兴产业的发展，势必在日常生活中产生深远的影响。
而基于单片机的智能插座的设计可谓应运而生。
1 整体方案设计及选择基于本设计的实用性要求，联系所学知识，利用单片机的可编程性为一体，实现了插座的智能控制。
所以在整体方案设计中利用单片机为整个设计的控制核心。
显示模块的增加更便于人们的观察。
在弱电控制强电方面也的有相应的控制元件。
电流的测量同样离不开电流检测模块。
因此在整体方案中有单片机、控制模块、显示模块、按键、电流转换模块等。
本次设计中考虑了三种设计方案，三种设计方案中主要区别在于硬件电路和软件设计的不同，对于本设计三种方案均能够实现，最后根据设计要求、可行性和设计成本的考虑选择了基于STC15F408AD单片机，时钟芯片DS1302，可控硅BT136，数码管和电流互感器构成的集控制、计时、开关、检测、显示与一体的智能插座。
现在一一介绍论证如下：方案一、利用STC89C52单片机作为控制核心，用ADC0809作为电流测量的转换器，利用继电器作为控制电源开断的控制器，利用电流互感器感应实际电流并转化为可测量的小电流，显示部分利用液晶1602，用单片机定时器计时。
方案二、利用STC带有AD的单片机作为控制核心，利用继电器作为控制电源开断的控制器，利用电流互感器感应实际电流并转化为可测量的小电流，显示部分利用液晶1602，用单片机定时器计时。
方案三、利用STC15F408AD的单片机作为控制核心，时钟芯片DS1302进行计时，利用可控硅BT136作为开关，数码管进行显示，利用电流互感器进行实际电流的测量，用LED数码管进行显示。
方案论证：方案一中利用ADC0809接线电路复杂，利用单片机的定时器计时不准并且在断电自动复位。
故方案一不符合设计要求。
在方案二中虽然在接线方面简单但是在显示和计时上仍有不足。
利用1602只能显示字母数字并且体积较大，制作成品后造成体积庞大，LCD是玻璃材质，而插座是一个需要拖动特别方便的常用电器，玻璃材质易碎的缺点不符合插座设计要求。
方案三集成了方案一和方案二的优点摒弃了缺点因此毕业设采取方案三。
2 元件介绍2.1 STC15F408AD单片机STC15F408AD系列单片机是STC生产的单机器周期的单片机，是高速、高可靠、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，采用STC第八代加密技术，超级加密，指令代码完全兼容传统8051，但速度要比8051快8-12倍。
部集成高精度R/C时钟(±0.3%)，在-40℃~+85℃温度围温飘为±1%，常温下温飘±0.6%，5MHz~35MHz宽围可设置，可彻底省掉外部晶振电路和外部复位电路。
3路CCP/PWM/PCA，8路高速10位A/D转换(30万次/秒)，1组高速异步串行通信口，1组高速同步串行通信端口SPI，针对串行口通信、电机控制、强干扰场合。
图2.1 STC15F408AD单片机引脚图STC15F408AD系列单片机中包含中央处理器程序存储器、数据存储器、定时器/计数器、掉电唤醒专用定时器、I/O口、高速A/D转换(30万次/秒)、看门狗、高速异步串行通信端口UART、CCP/PWM/PCA、高速同步串行端口SPI，片高精度R/C时钟及高可靠复位等模块。
STC15F408AD系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需要的所有单元模块。
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。
表2.1 P1ASF寄存器2.2 DS1302时钟芯片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、年和月，匀月可以自动调整，且具有闰年补偿的功能。
工作电压宽可达2.5～5.5V。
该芯片可采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源的充电方式，提供对后背电源进行涓细电流充电的功能。
DS1302可用于数据记录，特别是在对某些具有特殊意义的数据的记录上，能实现数据和出现该数据的时间同时记录[1]。
DS1302有关日历、时间的寄存器总共有12个，其中7个寄存器（读81h～8Dh，写80h～8Ch），存放的数据格式是BCD码形式。