基于单片机的物联网智能开关设计

基于单片机的智能开关设计

摘要

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走

向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合

于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以

及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,根据具体硬件结构,以及针对

具体应用对象特点的软件结合,以作完善。

本设计主要研究智能开关给家居带来便利。主要以单片机 AT89C52 为控制核心控制作息时间

第 1 章总体方案设计.............................................3

1.1 总体的设计...................................................3

1.2 设计的任务及要求....................................3

1.3 主控制部分....................................................4

1.4 温度传感器的选择....................................4

1.5 语音报时电路...............................................4

1.6 继电器的选择...............................................5

1.7 电源电路部分...............................................5

1

第 2 章硬件设计................................................... .....5

2.2.1 电源部分....................................................6

2.2.2 看门狗电路..............................................6

2.3.1 工作原理..................................................6

2.3.2 温度传感采集单元....................................7

2.6 时钟电路............................................................9

2.7 语音报时电路..................................................9

第 3 章软件设计........................................................10

3.1 主程序流程图.................................................10

3.2 时间控制子程序............................................10

3.3 温度报警子程序设计流程图..................10

3.4 显示子程序说明............................................10

第 4 章系统实现..............................10

4.1P ROTEL99 设计原理图................................11

2

4.2 硬件电路板的制作.......................................11

4.3.1.测试方法....................................................11

4.3.2 MCS52 仿真机用于测试软件 ..................11

4.3.3 电路性能测试:..............................................12

CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化

等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。

单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设

计思想和设计方法[1]。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,

现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术

也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。

智能开关是诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、

定时广播、自动起闭电灯、定时开关烘箱、通断动力设备、空调调控、甚

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至各种定时电气的自动启用等。因此,研究智能开关及扩大其应用,有着非常现实的意义。

国内外研究现状

根据美国电工行业协会所做的市场调查显示,在开关方面,消费者购买的其实并非开关或者插

座本身,而是一种对于生活、工作环境的控制方式,消费者渴望获得一种随心所欲的控制方式

[2]。根据这个认识,为客户提供控制方式的解决方案才是最重要的。这也是电工行业发展的

重要趋势。未来多媒体计算机将逐步深入我们的生活,其将更加人性化,更加适应我们的生活,

甚至将来改变我们现有的生活方式,数字化生活可能成为未来生活的主要模式,人们离不开计

算机,计算机也将更加丰富多彩。家庭自动化与安防向高集成度和全面数字化发展在数字家

号给中央处理设备并同时接受来自中央处理设备的信息。而开关的自动化 ,智能话,必然会成

为将来的主流。

课题主要研究内容

本课题研究的是基于单片机控制的作息时间定时唤醒和温度监控报警于一身的多功能智能开

关的设计。在进行了大量资料阅读,决定以单片机应用技术为核心进行开发,并配以温度传感

器、、LED 显示、蜂鸣器报警

等硬件电路组成。通过软件编程实现智能开关的设计。

在对上述问题进行了分析与理解后,制定了基本的技术方案。并且以理论分析和该技术方案

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