可遙控帶保護(hù)插排的制作

1、論文題目：可遙控帶保護(hù)插排的制作年級：2013級電子1班院系：電子信息工程學(xué)院學(xué)生姓名：呂曉濤指導(dǎo)教師：孫惠芹2016年6月目 錄第一章 緒論11.1智能插排的簡介11.2智能插排的主要用途11.3智能插排的發(fā)展趨勢11.4智能插排的分類11.5設(shè)計任務(wù)及設(shè)計目標(biāo)11.5.1 設(shè)計任務(wù)11.5.2 設(shè)計目標(biāo)1第二章 可遙控智能插排的概述22.1 選題的目的與體系22.2本課題在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢2第三章 可遙控智能插排的組成33.1主控芯片33.2紅外線遙控系統(tǒng)43.2.1紅外線接收端43.2.2紅外發(fā)射端53.3繼電器模塊電路53.4實(shí)時時鐘模塊電路5第四章 可遙控智能插排的設(shè)計74.1

2、可遙控智能插排方案的提出及論證74.1.1總體方案74.1.2控制算法論證74.1.3傳感器的選擇74.2系統(tǒng)理論分析與計算84.2.1紅外遙控的基本原理84.2.2紅外遙控的載波波形84.3紅外編碼方式與解碼原理84.3.1紅外編碼方式84.3.2紅外解碼原理94.4可遙控智能插排的控制器模塊（STC89C52）組成的數(shù)控部分104.4.1主控制器模塊104.4.2主控板供電電路104.4.3液晶模塊電路114.4.4數(shù)字輸入模塊電路114.4.5繼電器模塊電路124.4.6報警電路124.4.7紅外接收電路134.4.8時鐘電路13第五章 軟件設(shè)計155.1 LCD顯示155.2 紅外鍵碼

3、值采集165.3 鍵盤讀取17總結(jié)18致謝19參考文獻(xiàn)20外文資料21中文資料24附錄一26附錄二28摘要在生活和生產(chǎn)過程中，插排的安全性是眾多生活和生產(chǎn)的前提保障。目前我國絕大部分廠家生產(chǎn)的插排多為即插即用,雖然使用起來很方便，但其存在以下兩方面的問題，一是安全隱患對于我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著致命的打擊，二是對于家用用電有著很大的浪費(fèi)；本文中可遙控帶保護(hù)的插排以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，通過HS0038B紅外一體化接收頭，接收紅外遙控器發(fā)出的38Khz的載波信號，實(shí)現(xiàn)插排的通斷，并可以設(shè)置預(yù)定的時間，從而實(shí)現(xiàn)插排在預(yù)定的時間實(shí)現(xiàn)通斷，使得家用用電得到更好的利用，并可以動態(tài)顯示插排的通斷，

4、時間等。關(guān)鍵詞：STC89C52 繼電器 紅外遙控 高效精準(zhǔn)Abstract In the life and production process, safety socket is the premise of many lives and production. At present, most of Chinas manufacturers for the plug and socket, although it is convenient to use, but there are the following two problems, one is security has a fa

5、tal blow to our economy the development of the two is for household electricity has a great waste; the protection of the remote control socket to STC89C52 microcontroller as the main control chip through the infrared receiving head HS0038B integration, a carrier signal receiving infrared remote cont

6、rol 38Khz, realize the on-off socket, and can be set to a predetermined time, so as to realize the socket achieve off at the scheduled time, make better use of household electricity, and can dynamically display the socket off time.Keywords: STC89C52 Electric Relay Infrared Remote Control Efficient A

7、nd Accurate第一章 緒論1.1智能插排的簡介 智能插座通俗的說是節(jié)約用電量的一種插座，節(jié)能插座的理念很早之前就已經(jīng)生成，到目前為止已經(jīng)發(fā)展的比較廣泛，但是技術(shù)上還有待于進(jìn)步。有的高檔節(jié)能插座不但節(jié)電,還能保護(hù)電器,說它保護(hù)電器,主要是從它有清除電力垃圾的功能,有的還加入防雷擊、防短路、防過載、防漏電的功能，消除電源或電器時產(chǎn)生電脈沖等功能。1.2智能插排的主要用途 由于智能插排本身就是一個計算機(jī)系統(tǒng)，因此，只要在智能插排的外圍適當(dāng)加一些必要的擴(kuò)展電路及通道接口，就可以構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)、檢測監(jiān)視系統(tǒng)、智能儀表、功能模塊等。智能插排的應(yīng)用領(lǐng)域十

8、分廣泛，智能插排的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、機(jī)關(guān)、教育、商業(yè)以及家電、生活、娛樂、玩具等各個領(lǐng)域中。1.3智能插排的發(fā)展趨勢 隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能插座的功能也在不斷的更新。由于單片機(jī)具有優(yōu)異的性能性價比，集成度高、體積小、可靠性高，控制功能強(qiáng)，低電壓、低功耗等特點(diǎn)，以及單片機(jī)控制電路技術(shù)的發(fā)展使智能插座具有定時準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。因此智能可編程開關(guān)插座發(fā)展迅速，得到了很廣泛的應(yīng)用。所以，智能插座會朝著微型化、低功耗、無線遙控、語音控制等更加智能數(shù)字化的方向發(fā)展，讓人們的生活更加便捷。再具體說，以后智能插座的發(fā)展，在節(jié)能的基礎(chǔ)上，質(zhì)量要穩(wěn)定，插座本身耗能要小，這

9、是發(fā)展的必要趨勢。1.4智能插排的分類智能插排按電路結(jié)構(gòu)分，可分為以下幾種：Wi-Fi智能插座、機(jī)械插座、POLYHOME智能插座、無線藍(lán)牙插座。1.5設(shè)計任務(wù)及設(shè)計目標(biāo)1.5.1 設(shè)計任務(wù)1 設(shè)計并制作一個可遙控智能插排。2 使用HS0038B紅外一體化接收頭接收紅外遙控發(fā)送的鍵碼。3 使用按鍵功能，可以設(shè)置預(yù)定時間，從而可以實(shí)現(xiàn)插排的通斷。4 使用繼電器控制插排的通斷。5 LCD1602液晶顯示。6 能用按鍵和彩電遙控器進(jìn)行設(shè)定和控制。1.5.2 設(shè)計目標(biāo)1 輸出電壓：220V2 輸入電壓：AC220V 10% 60Hz/50Hz DC5V3 效率：85%4 通信速率：9600bps第2章

10、 可遙控智能插排的概述2.1 選題的目的與體系 現(xiàn)實(shí)的生活和實(shí)驗(yàn)中，常常要用到各種各樣的家用電器，安全和節(jié)能是重要前提。如何設(shè)計一個遠(yuǎn)程遙控，計時中斷，成了電子技術(shù)應(yīng)用的熱點(diǎn)。在市面上，各種插座產(chǎn)品各式各樣，有可遙控關(guān)斷的和固定的。但是普遍存在一些問題，不能滿足某些用電器的要求。針對以上問題，本文的可遙控智能插排系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，通過HS0038B紅外一體接收頭來接收紅外遙控發(fā)來的鍵碼值，經(jīng)主控芯片38Khz后，實(shí)時反饋32位2進(jìn)制數(shù)字信號，主控芯片通過繼電器模塊進(jìn)而控制插排的通斷，以控制家用電器的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。通過鍵盤預(yù)設(shè)時間，同時在LCD顯示屏上實(shí)時顯示系

11、統(tǒng)開始時間、關(guān)閉時間和插排斷電。提高了電能的有限利用，并且方便使用者操作，實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的可遙控智能插排。2.2本課題在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢本論文主要是完成一種低成本、低價格、功能強(qiáng)大的單片機(jī)定時控制插座系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。包括硬件電路和主要的軟件設(shè)計。本課題詳細(xì)分析系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，給出電路原理圖，以及主要程序設(shè)計的流程圖和程序。主要采用51單片機(jī)為核心單元，利用單片機(jī)的定時器，I/O等功能設(shè)計的一款具有定時和紅外遙控的單片機(jī)時控插座。第三章 可遙控智能插排的組成本可遙控智能插排,采用STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對繼電器模塊的定時通斷的開關(guān)插座，能控制一路220V/10A的插座，使其

12、可以在24小時內(nèi)能預(yù)先設(shè)定定時范圍，每天周而復(fù)始地控制用電器具的自動開啟和關(guān)閉，可以通過時鐘芯片來定時，還能通過紅外遙控隨時控制插座的開關(guān)，從而達(dá)到方便、智能、節(jié)電的目的。如圖3-1所示。系統(tǒng)主要包括三大部分:主控芯片、紅外線遙控系統(tǒng)和繼電器模塊電路等組成。圖3-1 可遙控智能插排的系統(tǒng)框圖3.1主控芯片主控芯片采取使用了STC89C52是宏晶公司生產(chǎn)的40引腳雙列直插芯片，如圖3-2，單片機(jī)片內(nèi)集成512字節(jié)程序運(yùn)行空間、8K字節(jié)Flash存儲空間支持最大64K外部存儲擴(kuò)展。根據(jù)不同的運(yùn)行速度和功耗的要求,時鐘頻率可以設(shè)置在0-33M之間。片內(nèi)資源有4組I/O控制端口、3個定時器、8個中斷、

13、軟件設(shè)置低能耗模式、看門狗和斷電保護(hù)?？梢栽?V到5.5V寬電壓范圍內(nèi)正常工作。 圖3-2主控芯片3.2紅外線遙控系統(tǒng)3.2.1紅外線接收端紅外接收端采用了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的HS0038B。紅外接收電路通常被集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭。 內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限幅器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。如圖3-3，紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。交流信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)

14、射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。圖3-3紅外接收一體頭內(nèi)部電路3.2.2紅外發(fā)射端紅外線遙控器就是紅外線的發(fā)射端，如圖3.4所示，其結(jié)構(gòu)方框圖如圖3.5所示。 圖3-5紅外線發(fā)射器結(jié)構(gòu)方框圖圖3-4紅外線遙控器紅外遙控器主要包括鍵盤、編碼和調(diào)制模塊、紅外線發(fā)射LED。當(dāng)按下某一個按鍵后，遙控器上的編碼和調(diào)制模塊進(jìn)行編碼，并結(jié)合載波電路的載波信號而成為合成信號，再經(jīng)過紅外線發(fā)射二極管將紅外線信號發(fā)射出去。3.3繼電器模塊電路繼電器是當(dāng)輸入量（本設(shè)計中是時間）達(dá)到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。它可以分為電氣量(如電流、電壓、頻率

15、、功率等)繼電器及非電氣量（如溫度、壓力、速度等）繼電器兩大類。繼電器具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)。3.4實(shí)時時鐘模塊電路系統(tǒng)采用DS1302作為計時器，如圖3-6，從而實(shí)現(xiàn)定時插座能在24小時內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意時間的可變定時和一小時內(nèi)的固定模式定時。這樣可以使得定時準(zhǔn)確，方便，節(jié)約系統(tǒng)資源，同時程序編寫上也能相對簡單。DS1302 是高性能時鐘芯片，具有以下特性：1 實(shí)時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月進(jìn)行計數(shù)；2 用于高速數(shù)據(jù)暫存的31*8RAM； 3 最少引腳的串行I/O； 4 2.5-5.5V滿肚工作范圍； 5 2.5V時耗電小于300nA； 6 用于時鐘或數(shù)據(jù)讀/寫的單字節(jié)

16、或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送； 7 8引腳DIP或可選的用于表面的8引腳SOIC封裝； 8 簡單的3線接口； 9 TTL兼容（VCC=5V）； 圖3-6 DS1302的芯片引腳圖第四章 可遙控智能插排的設(shè)計 以下將從兩大部分介紹可遙控智能插排的設(shè)計，一是可遙控智能插排的系統(tǒng)方案論證。二是可遙控智能插排的控制器模塊（STC89C52）組成的數(shù)控部分設(shè)計部分。4.1可遙控智能插排方案的提出及論證4.1.1總體方案方案一：采用硬件方式實(shí)現(xiàn)智能插排的通斷，設(shè)計一個定時開關(guān)，通過撥碼開關(guān)預(yù)置一個時間，再通過計數(shù)器倒計時方式進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一個時間時，發(fā)出一個信號，進(jìn)而來控制電器的工作。具體原理是由555組成秒脈沖

17、發(fā)生器，再由CD40192構(gòu)成一個倒計時的計時器，通過一個撥碼開關(guān)預(yù)設(shè)時間，最后數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報警，但由于硬件實(shí)現(xiàn)插排的通斷較為復(fù)雜，且達(dá)不到系統(tǒng)預(yù)定的精度，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計要求。方案二：主控芯片采用STC公司的8位單片機(jī)89C51，共有32個I/O口，電源電壓為+5V；繼電器采用JQC-3F型號繼電器，工作在5V/1.1A，因其超小型體積，功耗低，觸點(diǎn)負(fù)載大，高靈敏度等特點(diǎn)，所以可以很好實(shí)現(xiàn)控制220V交流插排的通斷，定時功能可采用DS1302時鐘芯片，進(jìn)而可以更加準(zhǔn)確的進(jìn)行插排的通斷，同時還能通過紅外遙控隨時控制插排的開關(guān)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的系統(tǒng)設(shè)計要求。方案三：采用凌陽公司的16位

18、單片機(jī)，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領(lǐng)域。但是當(dāng)凌陽單片機(jī)應(yīng)用語音處理和辨識時，由于其占用的CPU資源較多而使得凌陽單片機(jī)同時處理其它任務(wù)的速度和能力降低。方案選擇：綜上所述，選擇方案二實(shí)現(xiàn)風(fēng)板控制裝置。4.1.2控制算法論證方案一：采用最優(yōu)控制算法。最優(yōu)控制算法是將控制要求轉(zhuǎn)化成某個性能指標(biāo)，使其達(dá)到最優(yōu)的一種算法。對于可遙控智能插排而言，最優(yōu)控制算法可以使系統(tǒng)在準(zhǔn)確的時間段實(shí)現(xiàn)插排的通斷，從而實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)約。但最優(yōu)控制算法對過程的最優(yōu)控制的一個重要前提就是最優(yōu)化系統(tǒng)中的數(shù)

19、學(xué)模型是完全正確的，而且其運(yùn)算量較大，單片機(jī)很難滿足要求。方案二：采用PID控制算法。PID控制算法是運(yùn)用反饋求和后的誤差信號的比例（0階位置項）、積分（誤差累積項）、微分（1階速度項）進(jìn)行系統(tǒng)矯正的一種控制算法?？捎糜诒豢貙?象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確數(shù)學(xué)模型的情況。當(dāng)采用定點(diǎn)運(yùn)算時，其運(yùn)算量較小，但系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)調(diào)試來確定。方案選擇：綜上所述，選擇方案二做為可遙控智能插排的算法。4.1.3傳感器的選擇方案一：使用無線藍(lán)牙。利用無線藍(lán)牙串口通訊模塊使其工作在自動連接工作模式下，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制繼電器的閉合與斷開。無線藍(lán)牙模塊動態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)

20、距離的控制，但考慮到要去除零漂的影響，使用無線藍(lán)牙模塊算法復(fù)雜，而且外圍濾波電路和電源的穩(wěn)定性的要求很高。方案二：紅衛(wèi)遙控按鍵和紅外一體接收頭。紅外遙控是將信號或數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)、調(diào)制，通過NEC協(xié)議變?yōu)榭捎靡酝ㄓ?、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。對于可遙控智能插排而言，利用紅外遙控可以把紅外一體頭的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，供單片機(jī)處理。其編程簡單，易于實(shí)現(xiàn)，故可以很好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求。方案選擇：綜上所述，選擇方案二做為遠(yuǎn)程遙控。4.2系統(tǒng)理論分析與計算4.2.1紅外遙控的基本原理 紅外遙控系統(tǒng)一般由紅外發(fā)射裝置和紅外接收設(shè)備兩大部分組成。如圖4-1，紅外發(fā)射裝置由鍵盤電路、紅外編碼芯片、電源和應(yīng)用電路組

21、成。通常為了使信號能夠更好的被傳輸發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射，常用的有通過脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種發(fā)法?？蛇b控智能插排則是利用脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控繼電器的通斷。圖4-1紅外遙控組成4.2.2紅外遙控的載波波形 使用455KHz晶體，經(jīng)內(nèi)部分頻電路，信號被調(diào)制在37.91KHz，占空比為3分之一。 調(diào)制頻率（晶振使用455KHz時） FCAR=1/Tc=fosc/12=38KHz FOSC是晶振頻率 占空比=T1/Tc=1/3 圖4-2載波波形 4.3紅外編碼方式與解碼原理 紅外線

22、遙控器的編碼與所使用的編碼芯片有關(guān)，不同的芯片，編碼有所不同，但基本原理相似?？蛇b控智能插排選用的是MN6013芯片。4.3.1紅外編碼方式 MN6013芯片的C5D6編碼格式每幀數(shù)據(jù)由引導(dǎo)碼、5位自定義碼、6位數(shù)據(jù)碼、5位自定義反碼和6位數(shù)據(jù)反碼組成。解碼時可以根據(jù)引導(dǎo)碼來判斷數(shù)據(jù)幀是否開始被接收，反碼則可以和自定碼數(shù)據(jù)碼作比較來判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否被正確接收。如圖4-3.圖4-3紅外線發(fā)射碼格式 引導(dǎo)碼由4.5ms的高電平脈沖和4.5ms的低電平脈沖組成。八位的用戶編碼被連續(xù)發(fā)送兩次，八位的鍵數(shù)據(jù)碼也被發(fā)送兩次，第一次發(fā)送的是鍵數(shù)據(jù)碼的原碼，第二次發(fā)送的是鍵數(shù)據(jù)碼的反碼，所以整個數(shù)據(jù)編碼占用

23、32位4.3.2紅外解碼原理數(shù)據(jù)編碼方式是通過脈寬調(diào)制來實(shí)現(xiàn)的，以脈寬為0.56ms，間隔為0.56ms，周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.56ms，間隔為1.69ms，周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其接受端波形如圖4-4和圖4-5 圖4-4遙控碼“0”波形圖 圖4-5遙控碼“1”的波形圖 單片機(jī)解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”。從遙控碼“0”和“1”的波形圖中可以發(fā)現(xiàn)，“0”、“1”均分別以0.56ms的低電平開始，不同的高電平的寬度不同，“0”為0.56ms，若讀到的電平為低，說明該位為“0”；反之則為“1”。也可以設(shè)計一個精確延時時間。4.4可遙控

24、智能插排的控制器模塊（STC89C52）組成的數(shù)控部分4.4.1主控制器模塊如圖4-6所示，STC89C52是40引腳雙列直插芯片，單片機(jī)片內(nèi)集成512字節(jié)程序運(yùn)行空間、8K字節(jié)Flash存儲空間支持最大64K外部存儲擴(kuò)展。根據(jù)不同的運(yùn)行速度和功耗的要求,時鐘頻率可以設(shè)置在0-33M之間。片內(nèi)資源有4組I/O控制端口、3個定時器、8個中斷、軟件設(shè)置低能耗模式、看門狗和斷電保護(hù)。可以在4V到5.5V寬電壓范圍內(nèi)正常工作。圖4-6控制器模塊4.4.2主控板供電電路如圖4-7所示，主控板供電采用USB的供電模式，可以更好的利用電能。圖4-7 主控板供電電路4.4.3液晶模塊電路 如圖4-8所示，液晶

25、顯示模塊采用LCD1602的液晶，Q0Q7為數(shù)據(jù)輸入端，RS、RW、EN為控制讀寫使能端，VEE用來調(diào)節(jié)液晶對比度。該液晶在同一屏幕下可以顯示16個字符。圖4-8液晶模塊電路4.4.4數(shù)字輸入模塊電路如圖4-9(a)所示，鍵盤使用獨(dú)立按鍵鍵盤的排列方法，每個按鍵的具體功能如圖4-9（a）中所示。S1是選擇鍵，可以對時間進(jìn)行設(shè)置，S2是按鍵增加鍵，可以對時間進(jìn)行增加，S3是減小鍵，可以對選定的時間進(jìn)行減小，S4是確認(rèn)鍵。紅外遙控按鍵可以單獨(dú)對時間進(jìn)行設(shè)置，并且可以遠(yuǎn)程關(guān)斷插排，如圖4-9（b）。圖4-9（a）如圖4-9(b)所示，紅外遙控按鍵采用紅外鍵盤模式，按鍵16可以選擇計時模式的切換，19

26、可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，0d到4A可以實(shí)現(xiàn)起始時間和停止時間的更改。圖4-9（b）4.4.5繼電器模塊電路 如圖4-10所示，繼電器模塊電路采用的是JQC-3F繼電器，5V/1A電壓，可以很好的控制插排的通斷，起到了弱點(diǎn)控制強(qiáng)電的功能。當(dāng)起始時間和終止時間一致是，或當(dāng)主控制器接收到紅外遙控傳來的指示后，做出相應(yīng)的閉合和斷開,D4為續(xù)流二極管主要用來繼電器，防止繼電器在通電的瞬間因?yàn)楦行载?fù)載的原因產(chǎn)生反向電流將繼電器燒毀。圖4-10繼電器模塊4.4.6報警電路如圖4-11所示，報警電路采用有源蜂鳴器，通電時發(fā)出“嘀”長響，主要采樣PNP三極管Q1驅(qū)動，當(dāng)BEEP低電平時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音，D

27、2為續(xù)流二極管主要用來保護(hù)三極管，防止蜂鳴器在斷電的瞬間因?yàn)楦行载?fù)載的原因產(chǎn)生反向電流將三極管擊穿，D2則是提供了反向電流的通路，有效保護(hù)了三極管。在電源中蜂鳴器主要有兩個作用，一是按鍵提示音；二是插排斷電告知。圖4-11 報警電路4.4.7紅外接收電路如圖4-12所示，紅外接收電路主要用來接收紅外遙控按鍵傳來的鍵碼值，并送人主控制器，采用H0C38B，工作電壓：2.4V5.5V，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)。圖4-12 紅外接收電路4.4.8時鐘電路如圖4-13所示，時鐘電路采用高性能實(shí)時時鐘DS1302, 是常用的時鐘芯片，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。能實(shí)現(xiàn)定時插座能在24

28、小時內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意時間的可變定時和一小時內(nèi)的固定模式定時。這樣可以使得定時準(zhǔn)確，方便，節(jié)約系統(tǒng)資源，同時程序編寫上也能相對簡單。圖4-13時鐘電路第五章 軟件設(shè)計可遙控帶保護(hù)插排軟件設(shè)計分為五個部分，LCD顯示、紅外鍵碼值采集、鍵盤讀取。5.1 LCD顯示如圖5-1，LCD顯示分為固定顯示和動態(tài)顯示兩大部分，固定顯示只執(zhí)行一次，動態(tài)顯示用來顯示定時時間。圖5-1 LCD顯示5.2 紅外鍵碼值采集如圖5-2，紅外按鍵經(jīng)初始化后，等待開始時間和終止時間匹配如果匹配后，繼電器斷開，如果不匹配，則繼續(xù)動態(tài)顯示時間。圖5-2 紅外鍵碼采集5.3 鍵盤讀取如圖5-3，鍵盤讀取采用中斷的方式，當(dāng)有任意按鍵按下時

29、，下降沿觸發(fā)中斷，進(jìn)行下一步鍵值的讀取，再根據(jù)鍵值執(zhí)行相應(yīng)的功能函數(shù)。沒有中斷時不執(zhí)行該部分。圖5-3 鍵盤讀取總結(jié) 本次設(shè)計的定時插座雖然可以實(shí)現(xiàn)定時控制一路插座的功能，設(shè)計的定時插座已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。該定時插座可以控制一路220V/10A的插座，但是可定時的路數(shù)和定時組數(shù)仍然不夠?，F(xiàn)實(shí)生活中，隨著人們的生活水平不斷的提高，家電等用電器具越來越多，單一的一路控制明顯不能滿足要求。因而，如果在設(shè)計時多加入幾路的插座控制，而且各路控制互不干擾，各司其職的話，用戶只需要將要定時控制的用電器具都插在定時插座上，通過各自的定時設(shè)置，就可以使各電器按照人們的習(xí)慣有規(guī)律地工作，很大程度上方便人們的日常

30、生活。同時，可以給定時插座加上保護(hù)措施，如漏電保護(hù)開關(guān)等，達(dá)到安全的目的。另外，本次設(shè)計中所使用的紅外遙控器基本只能在同一室內(nèi)控制插座，如果采用無線電遙控器等更加先進(jìn)的遙控器的話，人們或許就可以在室內(nèi)的任何地方隨時控制家電的開關(guān)狀態(tài)了。再者，設(shè)計中的定時插座開關(guān)狀態(tài)變換只是用單一紅色指示燈體現(xiàn)，如果可以加入揚(yáng)聲器等反應(yīng)更加明顯的指示，甚至是自動語音指示等比較能引起人們注意的外部設(shè)備，會讓定時插座變得更加人性化，實(shí)用性也更高。再者通過本次可遙控智能插排的設(shè)計，進(jìn)一步鞏固了課本理論知識，熟練掌握了STC89C52RC軟件的編程、可遙控智能插排的設(shè)計方法。培養(yǎng)了所學(xué)理論知識在實(shí)際中的應(yīng)用能力。再次學(xué)

31、習(xí)和掌握了單片機(jī)編程的方法。對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和程序代碼的編寫有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，掌握了可遙控插排的設(shè)計方法。同時培養(yǎng)了查閱圖書資料、工具書的能力和工程繪圖、書寫技術(shù)報告的能力。致謝 本次設(shè)計是在孫惠芹老師的指導(dǎo)下順利完成的。在此衷心感謝在這次畢業(yè)設(shè)計中老師的大力支持和幫助，才得以順利完成畢業(yè)課程設(shè)計任務(wù)。同時，這次設(shè)計業(yè)也離不開其他同學(xué)的幫助，在硬件軟件設(shè)計方面給我提供了不少建議和幫助，讓我在設(shè)計過程中少走了不少彎路，更好得完成了設(shè)計。在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)【1】 張金.電子設(shè)計與制作100例. 北京：電子工業(yè)出版社，2012.【2】 賈海瀛. 傳感器技術(shù)與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社

32、，2011.【3】 李莉. 模擬電子技術(shù).北京：中國電力出版社，2013.【4】 秦曾煌. 電工學(xué)上下冊.北京：高等教育出版社，2004.【5】 王淵峰. Altium Designer10電路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)教程. 科學(xué)出版社.2013【6】 王守中. DIY玩轉(zhuǎn)51單片機(jī). 人民郵電出版社.2012【7】 李全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.第二版.北京：高等教育出版社，2009：144【8】 江曉安等.數(shù)字電子技術(shù)M.第三版.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008：151【9】 譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計M.第三版.北京：清華大學(xué)出版社，2005：204【10】戴佳等.51單片機(jī)實(shí)例精講M.第三版.北京

33、：電子工業(yè)出版社，2008：54【11】李維 郭強(qiáng)液晶顯示應(yīng)用技術(shù)M北京：電子工業(yè)出版社，2001【12】張鑫. 單片機(jī)原理及應(yīng)用.第二版M.北京：電子工業(yè)出版社，2010.外文資料Application of Single Chip ProcessorThe monolithic integrated circuit application, first is its control function, namely lies in the realization computer control.But online control aspect, because the computat

34、ion fuselage is in the system, therefore has the volume to the computer small, the power loss small, the cost low, the price inexpensive as well as the control function strong and so on the requests, to these requests really it may be said must belong to the monolithic integrated circuit.At present

35、the monolithic integrated circuit seeps each domain which lives to us, which domain is nearly very difficult to find not to have the monolithic integrated circuit trail.The missile navigation equipment, on the airplane each kind of measuring appliance control, the computer network communication and

36、the data transmission, the industrial automation process real-time control and the data processing, the widespread use each kind of intelligent IC card, the civil luxury car safety system,the camera, the completely automatic washer control, as well as program control toy, electronic pet and so on, t

37、hese cannot leave the monolithic integrated circuit.Say nothing of automatic control domain robot, intelligent measuring appliance, medical instrument.In humanitys each production activity and scientific experiment, in order to understand with the grasping entire process progress and the final outpu

38、t, needs frequently carries on the inspection and the survey to each kind of basic parameter or the physical quantity, thus obtains the essential information, and by it achievement analysis judgment and policy-making basis.The examination technology and the sensor are people in order to was measured

39、 the object contains the information carries on a series of technical measure which the qualitative understanding and quota grasping adopts.The modern of science and technology fast development causes the human society to enter the information age, mainly will depend upon in the information age peop

40、les social activity to the information resource development and the gain, the transmission and processing, but the sensor will be in head of the automatic detection and the control system, will be the sensation, the gain and the examination information window; The sensor belongs to the object of stu

41、dy and the observation and control system connection installment, all scientific research and the production process must gain the information, all must transform through it for easy to transmit and the processing electrical signal.Therefore the sensor status and the function is extremely important.

42、Sensor function quite Yu Ren five senses.The system automatic routine, the intellectualized degree are higher, the system the level of dependency is bigger to the sensor, the sensor plays the decisive role to the system function.Therefore, domestic and foreign all lists as the sensor technology the

43、most advanced technique.The sensor application sensor application domain involves the machine manufacture, the commercial run control, the automobile electronic products, the correspondence electronic products, the expense electronic products and the special purpose equipment and so on.(1) special p

44、urpose equipment The special purpose equipment mainly includes domain application and so on the medical service, environmental protection, meteorology specialized electronic installations.At present the medical domain is the sensor sales volume huge, the profit considerable emerging market, this dom

45、ain request sensing component to the miniaturization, the low cost and the redundant reliable direction develops. (2) industrial automation Industry domain application sensor, like craft control, industry machinery as well as tradition; Each kind of survey craft variable (for example temperature, fl

46、uid position, pressure, current capacity and so on); Survey electron characteristic (electric current, voltage and so on) and physical quantity (movement, speed, load as well as intensity), as well as the traditional close/localization sensor development is rapid.(3) correspondence electronic produc

47、ts Handset output large growth and the handset new function unceasing increase brought the opportunity and the challenge for the sensor market, the colored tablet handset and the photograph handset market share rises unceasingly increased the sensor in this domain application proportion.In addition,

48、 will apply in the group telephone and the non-rope telephone ultrasonic sensor, uses in the magnistorized medium the magnetic field sensor and so on all appearing the strong trend growth. (4) automobile industry The modern high-quality passenger vehicle computerization control system level key lies

49、 in uses the pressure transmitter quantity and the level, at present on an ordinary home use passenger vehicle probably installs several dozens arrives the near hundred sensors, but on luxury car sensor quantity may reach 200 much, the type usually reaches 30 kinds, many pieces reach hundred kinds.C

50、urrent eliminates enhances the performance unceasingly and the reliability, the sensor technology total trend of development is:The sensor integration will be refers on the identical chip or is multitudinous the identical type the single sensor integration for unidimensional, the two-dimensional sen

51、sor, or electric circuit integration integrations and so on sensor and adjustment, compensation.The sensor multi-purpose is enables the sensor simultaneously to have many kinds of examination function, the multi-purpose integrated sensor develops an important direction, namely integrates the many ki

52、nds of function sensitive unit or identical function many sensitive units on the chip, like the compound resistance sensor, a chip may simultaneously examine the pressure and the temperature.The sensor intellectualization is one kind of belt microcomputer has at the same time the examination, the ju

53、dgment, the information processing, man-machine interaction, function and so on protection sensors.The sensor intellectualization is one kind of belt microcomputer has at the same time the examination, the judgment, the information processing, man-machine interaction, function and so on protection s

54、ensors.The development biological modelling sensor, the nature is the biosensor outstanding designer.It through long years, not only has accomplished many functions unusually, the performance excellent biosensor.If dogs sense of smell ability is higher than the humanity, birds visual ability is far

55、humans 815 times and so on.These animals induction performance is the sensor technology can not hold a candle now.Therefore, will study their mechanism, the development biological modelling sensor causes the people to pay attention enormously, also will be one of sensor application development important directions.From above may see, the monolithic integrated circuit application significance is not restricted in the econo