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本文介绍了一种基于AT89S52单片机的定时开关插座设计方案。该系统是通过AT89S52,实现时钟的24小时制或者100小时制的时钟走时,并通过LCD1602显示出来。继电器的通、断通过单片机控制,通过控制继电器的通断可以达到控制插座通断的目的。 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DS1302的电路、IR1308、18b20、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。
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智能定时插座
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毕业设计(论文)任务书
(2010 届)
题 目: 基于单片机的智能定时插座设计
系 部: 电子科学系
专 业:
姓 名:
学 号:
指导教师:
2010年10月
智能定时插座
1
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、电动车电池的充电、定时开关电热毯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 AT89S52 单片机的定时开关插座设计方案。该系统是
通过 AT89S52,实现时钟的 24 小时制或者 100 小时制的时钟走时,并通过
LCD1602 显示出来。继电器的通、断通过单片机控制,通过控制继电器的通断
可以达到控制插座通断的目的。
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 DS1302
的电路、IR1308、18b20、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:定时开关 继电器 AT89S52 单片机 液晶 LCD1602 智能。
智能定时插座
2
目 录
引言................................................................................................................................4
1 设计要求及构思......................................................................................................4
1.1 设计要求 ........................................................................................................4
1.2 设计构思 ........................................................................................................5
2 设计方案分析确定..................................................................................................5
2.1 系统框图 ........................................................................................................5
2.2 开关的选择 ....................................................................................................5
2.3 显示方式选择 ................................................................................................6
2.4 时钟的实现及单片机的选择 ........................................................................6
2.5 按键控制部分的实现 ....................................................................................6
3 主要元器件原理及其应用......................................................................................7
3.1 继电器介绍 .....................................................................................................7
3.1.1 继电器的继电特性..............................................................................7
3.1.2 继电器工作原理及特性.....................................................................7
3.1.3 继电器主要产品技术参数.................................................................8
3.1.4 继电器的选用.....................................................................................9
3.2 单片机 AT89S52 介绍 .................................................................................9
3.3 时钟 DS1302 介绍......................................................................................10
3.5 DS18B20 介绍.............................................................................................16
智能定时插座
3
3.4 液晶 LCD1602 介绍 ...................................................................................22
4 系统硬件电路设计................................................................................................28
4.1 单片机最小系统及液晶显示 .......................................................................29
4.2 继电器驱动电路 ..........................................................................................30
4.3 键盘电路 .......................................................................................................31
5 系统软件程序设计................................................................................................33
6.1 硬件的制作 ..................................................................................................37
6.2 调试方案 ......................................................................................................37
6.3 硬件电路调试 ..............................................................................................37
6.3.1 独立元件的检测...............................................................................37
6.3.2 电源电路的调试...............................................................................38
6.3.3 单片机最小系统的调试...................................................................38
6.3.4 显示模块的调试...............................................................................38
6.3.5 键盘模块的调试...............................................................................38
6.3.6 继电器电路的调试...........................................................................39
6.4 软件调试 ......................................................................................................39
6.5 整体系统调试 ..............................................................................................39
7 结论........................................................................................................................40
谢 辞......................................................................................................................42
参考文献......................................................................................................................42
附 录 1.........................................................................................................................43
附 录 2.........................................................................................................................44
智能定时插座
4
附 录 3.........................................................................................................................44
引言
现如今,往往由于某些特殊原因给我们的生活或工作带来一些困扰和遗憾。
比如:家中的水塔忘记抽水而造成生活的一时不便;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。而上面的
这些问题都可以通过定时开关插座的定时功能得到解决。
随着电器产品待机能耗的迅速增长,家庭和社会付出了太多的代价,中国节
能认证中心对家庭待机能耗做过的调查显示,待机能耗占到家庭电力消耗的 10
%左右,仅以电视机为例,平均每台电视机的待机能耗是 8.07W,按每天待机 2
小时大约耗电 0.016 度。定时开关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,达到节约用电的目的。
定时开关插座是一款能在特定时间段内控制电器通、断电的开关插座。能实
现 24 小时制和 100 小时制两种时钟走时模式,在 24 小时制时钟模式,可以实
现二组 360 天内的任意定时,定时时间范围最小为 1 分钟。本文阐述了定时开
关插座的硬件电路设计、软件算法设计, 给出了自动开关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。
1 设计要求及构思
1.1 设计要求
本次设计要求实现一个具有定时、按键设置及控制、定时时间显示等功能的
定时开关插座,具体要求及指标如下:
(1)可以设定二组 360 定时时间值。
(2)设定的定时时间调整范围为:360 天内任何时间
(3)具有五个操作按键。
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