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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)
2.1STC15F408AD单片机(2)
2.2DS1302时钟芯片(3)
2.3BT136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)
5ProtelDXP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3PCB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