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。

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。