智能插座设计ppt

有效的信号是单片机复位信号为高电平。
图4.6 单片机复位电路
F u 0 K 1CS2 0 1RS2 D N G
T
S
R
C
C
V
晶振电路模块
• STC89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反响放大 器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端 。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振 器一起构成自激振荡器。外接石英晶体或者陶瓷谐振器及 电容C1,C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。 对外接电容C1,C2虽然没有严格要求，但电容容量的大小 会轻微影响振荡频率的高低，振荡器工作的稳定性，起振 的难易程序及温度稳定性！因此，此系统电路的晶体振荡 器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值 约为30μF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可 能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保 证震荡器稳定和可靠地工作。
扫描键值，并更新 定时变量 N
时间到？
Y 动作继电器开启或
关闭插座
启动ADC，并计算 智能插座电流
过载？
Y
N
显示回路电流、时 间及开关状态
断开电路
单片机硬软件调试
•
（1）硬件调试
•
在完成设计的样品后进入测试阶段，其重要的目的是找出样品的
故障或者设计上的漏洞和工艺上的故障。
•
1.脱机检查：检测地址总线、数据总线和控制总线上会不会存在
提出这个课题的想法，实现单片机直流控制继电器来完成定时开关功
能的使用（例如，打开一定时间断开或者定时打开）。
•
智能插座已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个
人家庭以及一些公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极
大的方便。由于单片机控制电路技术的发展和采用了先进的石英技术
，使智能插座具有定时准确、性能稳定、携带方便等优点。
•
·六个中断源
•
·可编程串行UART通道
•
·直接LED驱动输出
•
·片内模拟比较器
•
·低功耗空载和掉电方式
附：引脚介绍论文中有详细说明
系统的复位电路设计
•
单片机在启动时都需要复位，从初态开始工作，并使CPU
及系统各个部件都处于初始状态。单片机的复位信号从RST引脚
输入到内部的触发器中。当振荡器稳定且系统处于正常工作状
致谢
首先，要感谢学校这四年来的悉心栽培，并提供我们试验室，给 我们好的环境。其次感谢我的指导老师占志彪老师。本次设计是在占 志彪老师的悉心指导和帮助下完成的，他为我们提供了很多相关的资 料，并在设计遇到困难时，及时给与了指导与帮助。在论文撰写过程 中，他提供了许多宝贵的思路和建议，结合工作体会和经历，提出了 很多有价值的观点，为完成本次设计和论文给予了极大的帮助。
R 1RF5 D 21 N 21 R G 1RF4 R 1RF3 V 0 2 R 2 1RF2 456 R DSR11RF1 XF+XF- Diode1N4148 1212 DR1220V_INHeader2220V_OUTHeader2 UR1RELAY 123 5 R K 1R V 0 2 2 2 2 R K C 1R B 1RELAY1 E QR1 VCC R 1 0 3 R 0 1R
通过这次设计，使我受益非浅。毕业设计是本科四年学习的大综 合；是一场综合的考试；是一次社会实践。通过这次设计，培养了自 学能力，为以后的继续学习打下基础。同时这次设计是一个小型的社 会团体，在这个小社会中如何相处等都是一个锻炼。 再次感谢所有支持和帮助过我的领导、老师和同学们！ 此致！
其它键是否被按下，信号线由1变为0；当松开此键时，无
论其它键是否被按下，信号线由0变为1。根据本次设计十
几情况按键使用较少，所以采取方案二独立按键。
键盘电路
D N G KEY1KEY2KEY3KEY4KEY5KEY6 KEY1KEY2KEY3KEY4KEY5KEY6
时钟控制模块
• 采用的是单片机内部的定时器
短路现象，使用万能表检测电源盒引脚连接的正确性。
•
2.调试：除去EPROM和CPU，测试各个接口电路能否满足需求，需
要调试很多次。
•
（2）软件调试
•
软件测试有利用交叉汇编，汇编语言调试，手工汇编，这里着重
介绍手工汇编。它是很简便的一种调试方式，也是最原始的，也不用
另外添加调试设备。需要注意的是，在手工汇编时，注意调用指令、
智能插座设计
指导老师：占志彪
智能插座的现状
•
智能插座控制系统的设计：目前市场上的排插功能太过于简单，
很多时候满足不了人们需要！比如我们经常遇到的就是电瓶车充电时
间一般是9个小时左右，时间太长很容易磨损电池，太短那晚上充电
充不满，他们往往又不希望去车库给它充电。或给车充电了在白天，
晚上不想在车库或忘了拔掉电源，从而造成极大的不便。因此，我们
系统的键盘电路设计
方案选择：
•
方案一：矩阵键盘，行、列母线构成的矩阵电路交叉
构成其各个按键触点，如果把行母线逐行置0，那么列母
线用作信号输入线。一个键被启动时，那么该键将行、列
母线相通。
•
方案二：独立键盘，如图4.9所示。每个键都有一根信
号线与单片机电路相连，所有按键都有一个公共地或公共
正端，每个键相互独立互不影响。当按下一个键时，无论
图4.7 晶振电路
D N G FF pp 00 3CS33CS4 S YXTAL 12 12 XX
显示电路模块
• 采用LCD作为显示电路，可以节省电路空间。此外，LCD还 有外形美观等优点
显示电路设计
图4.15 LCD1602电路原理图
D N D N G G 6 1 R 0 VCC1 VCC 5 1 1 7 C DR 7 4 1D 6 D 6 3 1D 5 D 5 2 1D 4 D 4 1 1D 3 D 3 0 1D 2 D 2 9D 1 D 1 8D VCC 0 D 2 0 7D C K N E 1R N 6E 3 W R W 5R S R D MS1602C-1 S 4R N O VBOTTOP G 321 TAP D D V D 2VCC N C VSS G U 1
研究框架
1.基于单片机的智能插座的硬件设计部分 2.软件程序设计部分 3.硬软件调试
智能插座的硬件系统具体电路设计
单片机的选择
•
微型计算机的一个重要分支是单片机微型计算机，同时其也是颇
具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，尤其在控制领域中
的地位更为显著，所以又被称为微控制器。
•
一般情况下，单块集成电路芯片构成了单片机，其内部所含有的
TLC1543管脚图
模数转换模块原理图
0.1uFCA1 D N G DT DU S EOCCLKAOC VCC 1234567890 1111111112 9 S AC A10 EOC VCC REF- REF+ TLC1543 C ADDRESS DATAOUT D I/OCLOCK D 012345678N 1 A AAAAAAAAAG A U 123456789 0 1 D 0123 N DDDD G AAAA
源自文库
•
共有20个引脚，体积小灵巧。
STC89C52主要性能
•
·和MCS-51产品的兼容
•
·可重编程闪速存储器2K字节
•
·耐久性：1,000／擦除周期
•
·2.7V～6V的操作范围
•
·全静态操作：0Hz～24MHz
•
·两级加密程序存储器
•
·128×8位内部RAM
•
·可编程I/O引线15
•
·两个十六位定时器/计数器
转移指令、查表指令。
结论
本设计为一智能插座控制系统，由STC89C52单片机， 复位电路，键盘控制以及晶振电路组成，控制LCD显示器 和若干个按键实现定时控制功能及显示功能。但因为现实 条件的限制，设计还不完善，有很多设计的空间。比如在 设计的过程中我们发现其实在日常的生活中语音功能是不 常用的，因此我们设计的语音功能如果经过改变，将此功 能设计为定时时间到的语音提示将会更具有实际应用性。 但是这已是设计的末端，时间的限制，希望以后的工作中 能进一步完善。
态时，如RST引脚上出现一个高电平并持续两个机器周期，那么
CPU就能响应然后将系统复位。假如采用12MHZ的晶振，那么
复位时间大约是12μS。复位电路的基本功能是：系统上电并提
供复位信号一直到系统电源稳定，然后撤销其复位信号。电源
稳定后有一定的延时后才撤销复位信号，这是为了可靠这一因
素，为了防止电源插头分-合的时候引起抖动从而会发生复位。
出引脚就是一只"手",当单片机的这个引脚输出低电平的时候,就像"手"在打开
三极管"水龙头",水就从上往下流,继电器"水轮机"就开始转起来了。反之,如果
是输出高电平,"手"就开始关"水龙头",继电器"水轮机"因为没有水流下来,就会
停止。这就是三极管的开关作用。简单的理解和记忆就是:三极管是一个开关
器件,其实你真的可以将它看成是一个开关,只不过它不是用手来控制,而是用
模数转换模块： 模数转换模块是测量电路的核心模块
继电器的运作
•
在这里,我们只了解它跟本电路有关的开关作用。
•
首先把三极管想成一个水龙头。上面的Vcc就是水池,继电器是一个水轮
机,下面的GND是比水池低的任何一。刚才说过,三极管就是水龙头,它的把手就
是那个带有电阻的引脚。现在,单片机的某一个需要控制这个继电器电路的输
基本功能部件有：I/O接口电路、存储器和中央处理器等。因此，单片
机只需要结合适当的软件及外部设备，就可以成为一个完整的单片机
控制系统。
•
本课题采用的型号为STC89C52的单片机。
•
允许工作的时钟为0—24MHz。
•
STC89C52采用的是Flash存储器技术。
•
含有2K字节的Flash程序存储器，128字节的片内RAM。
软件程序设计
•
本系统由单片机C语言编写而成，采用模块化结构设
计。主要实现的功能是：把单片机控制技术、键盘扫描与
显示有机的结合起来，运用继电器、键盘按钮等完成基于
单片机STC89C52的智能插座系统的设计, 实现的功能包括
通过单片机控制电路实现定时功能并在显示电路中显示定
时时间。
程序流程图
开始 初始化定时器
电压(电流)来控制的,因此,三极管有些时候也被称做电子开关(与机械开关相区
别)。图上还有一个东西就是继电器线圈两端反相并联的二极管,起到吸收反向
电动势的功能，保护相应的驱动三极管,只要是用三极管驱动继电器的场合,一
般都有它的存在。需要特别注意的是它的接法:并联在继电器两端，阴极一定
是接Vcc。
图4.8 继电器电路