最新基于单片机控制的定时插座.docx

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最新基于单片机控制的定时插座

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"此字符串中含有的除字母，数字，空格以外其他字符数目为",numother

A、联机关系B、结构关系C、主次关系D、层次关系

3.在VisualFoxPro中，可以对字段设置默认值的表________。

17、127.0.0.1属于哪一类特殊地址（B）。

D.SELECT学号,姓名,性别FROMSWHERENOTEXISTS

return

D、提供网络系统的安全服务

15、双绞线由两根相互绝缘的、绞合成均匀的螺纹状的导线组成，下列关于双绞线的叙述，不正确的是__A___。

【答案】D

18、HTTP的会话有四个过程，请选出不是的一个。

（D）基于单片机控制的定时插座

摘　　要

本文设计了一款基于STC89C52RC单片机控制的光敏定时插座，它可以通过人为设定时间和光照强度的强弱，实现自动通电和断电功能，从而达到节能的目的。

硬件电路设计包括：

单片机最小系统电路、电源稳压电路、1602液晶显示电路、独立式按键电路、温度控制电路、光敏电阻电路、继电器电路以及报警电路，设计原理主要利用DS1302时钟芯片和PCF8591芯片经A/D转换后在1602液晶上显示定时时间和光强大小，利用按键来选择工作模式和设定定时时间以及设定光照的阈值，当定时时间结束或光照强度小于设定光照阈值时，通过继电器的吸合作用来驱动插座的切断，红色发光二极管和蜂鸣器的状态来表示插座的工作状态。

软件程序的设计包括：

1602液晶显示程序、DS1302定时程序、AD转换程序，按键处理程序、蜂鸣器报警程序，在本文的最后对设计了硬件和软件部分，并进行了调试和制作，基于单片机控制的定时插座系统具有电路简单，可靠性高，定时准确等特点，基本满足设计要求。

关键词：

STC89C52；光敏；定时；插座

THETIMINGSOCKETBASEDONSINGLE-CHIPMICROCOMPUTER

ABSTRACT

DesignabasedonSCMSTC89C52RCphotosensitiveregularoutlet,byartificiallysettingtimeandthestrengthofthelightintensity,itcanachieveautomaticpower-onandpower-offfunction,soastoachievethepurposeofenergysaving.Hardwarecircuitdesignincludes:

thesmallestsingle-chipsystemcircuit,powerregulatorcircuit,1602LCDcircuit,anindependentkeycircuit,temperaturecontrolcircuit,thephotoresistorcircuit,therelaycircuitandalarmcircuitdesignprinciplesmainlyusetheDS1302clockchipandPCF8591chipbyA/Dconversiontimingin1602andtwolightlevels,usekeystoselecttheoperatingmodeandsetthetimingandsettingathresholdoflight,whenthetimerunsoutorwhenthelightintensityislessthanthesetlightthreshold,thestateoftheredlightemittingdiodeandabuzzertoindicatetheworkingstatusofthesocket.Softwaredesigninclude:

1602LCDprocedures,DS1302timerprogram,theADconversionprocess,thekeyhandler,thebuzzeralarmprogram,attheendofthisarticleonthefinaldesignofthehardwareandsoftwarecomponentsinthedesignandcommissioningandproduction,basedonsingle-chiptimingcontrolsocketsystemhasasimplecircuit,highreliability,andtimingaccuracy,basicallymeetthedesignrequirements.

Keywords：

STC89C52;photosensitive;Timing;Socket

目　　录

1　　绪论

１.１　课题来源及意义

　　随着现代科学技术飞速发展，给电子产品市场带来了巨大市场机会和挑战，同时人们对电子产品的需求也越来越高。

目前市场上出售的插座功能还比较单一，并不完全具备定时开启和关闭以及断电保护功能,长期通电会使家用电器电路老化，降低了电器的使用寿命，还容易漏电引发火灾，不能从根本上解决人们的需求。

比如说长时间开着饮水机，这样不仅浪费了能源，而且长时间饮用多次烧过的热水会给身体带来非常严重疾病，通过使用定时插座，当家里没人时，可以关断饮水机，家里有人时，则让饮水机工作，这样不仅节约了能源，还可以保护饮水机的使用期限，也能让人们喝上更健康的水。

其次，我们现在使用的手机，照相机等电子产品，如果长时间的给电池充电，这不仅缩短了电池的使用寿命，还有可能引起火灾，面对这样的难题，利用定时插座，将插头插在定时插座上，设定好定时时间，等电池充满电后，定时插座会自动停止工作，从而保护了电池。

　　鉴于上述问题，研究定时插座，有着非常现实的意义，在无人监视的情况下，可以自动切断电源，这样不仅节约了电能，还消除了火灾隐患，使我们的生活更加智能化，因此，由单片机控制的定时插座控制系统，可以用于家用电器设备中。

高精度、多功能、小体积、低功耗、智能化，是现代定时插座发展的趋势。

　　本文简述了定时开关插座的硬件电路设计和软件设计的方法，设计出了定时插座的制定方案,它可以自动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，解决生活中的烦恼。

１.２　定时插座发展趋势

　　单片机具有优异的性能性价比，集成度高、体积小、可靠性高，控制功能强，低电压、低功耗等特点，利用单片机技术来完善现有插座的功能，从根本上解决了传统电器启动的额定电流高，使传统电器易造成过热引起高温而加速绝缘老化、电压降过大而影响正常运转以及大的冲击力缩短设备的使用寿命等各种弊端。

　　定时插座给生活带来许多的方便，减少因家中没人，用电设备长时间工作带来的隐患，定时插座可以通过人为设置好定时时间，定时时间一到，定时插座会自动切断电源，从根本上保护了用电电器，更节约了能源。

定时插座是更加贴近实用、易用和人性化的智能家居概念，真正体现智能家居的价值，这也是现代科技价值的核心所在。

　　定时插座在国内外已经成为生活中的一部分，智能插座还处于刚刚发展的阶段，然而现在市场上销售的定时插座绝大多数只具备简单的定时功能，不具备检测白天和黑夜以及温度过高自动保护等功能，本设计本着这一思想，在定时插座具有单一定时功能的基础上，又利用光敏电阻和温度控制，能够自动检测白天和黑夜，采用光敏电阻，对于道路上的路灯控制起到了非常重要的作用，其次当温度过高时，定时插座会自动断电，安全系数更高，从而使用电设备更加合理的得到充分的保护，更加节能。

2　　定时插座系统设计

　　本文设计一个基于STC89C52单片机控制的定时插座，设计要求：

实现24小时之内任意时间段的定时，完成定时时间后，能自动切断电源，发出“嘀”的报警声，利用了光敏电阻器件和温度控制，可以用来检测白天和黑夜，随意选择两种模式之间的控制，温度过高自动保护等，从而更加方便和节能。

２.１　设计方案的选择

　　对定时插座的研究与设计，具有很多的优越性。

基于单片机控制的定时插座，再加上光敏和温度器件，电路设计简单，功能更加强大，时间控制精确度更高。

　　采用STC89C52单片机，选择LCD1602液晶显示时间、温度及光照强度以及插座的工作状态，选择独立按键，方便的实现对定时时间和光照设定的调节，选择SONGL　SRD-05VDC-SL-C继电器，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，实现小电压控制大电压的目的，使用光敏电阻，可以检测白天和黑夜，光敏电阻检测到当前环境的状态，反馈到单片机来控制继电器的闭合与断开。

使用DS18B20温度计，可以提高定时插座的安全指标，防止出现温度过高或者火灾等危险，采用DS1302时钟芯片，更能准确的实现对时间的定时，采用5v蜂鸣器实现插座工作状态的提醒。

系统的设计框图如图2-1所示。

图2-1　　系统设计框图

２.２　定时插座的工作过程

　　本设计是利用STC89C52RC单片机来实现，通过按键key1来选择控制模式，系统默认为时间模式，当key1按下时，系统选择光强度模式。

当选择时间模式时，当按下key2时，可进行时间定时的时间段设置，再按下key3时，可进行时间调整的小时设计，再按下key3时，可进行时间调整的分钟设计，key4、key5是用来对时间的加减设定，把时间设定好之后，再按下key2键则恢复正常的时间和设定定时时间。

当选择光强度模式时，系统可随光强度的强度进行变化，系统设置的光强度阈值为30，当光强度低于30时，则用电设备不工作。

此系统也可以重新设定光强度阈值，按下key1键，按下key2键，再按key3键，用key4、key5对光强度重新设定阈值，把阈值设定好之后，再按下key2键则恢复正常的时间和光强度阈值。

1602液晶显示定时时间和阈值，定时时间到，驱动继电器断开插座，达到切断的目的，同时液晶显示OFF，指示灯熄灭，蜂鸣器发出“嘀”的短暂报警声。

3　　定时插座的硬件电路设计

　　定时插座的核心器件是STC89C52单片机，硬件电路包括单片机最小系统电路、电源稳压电路、1602液晶显示电路、独立式按键电路、温度控制电路、光敏电阻电路、继电器电路以及报警电路，选择各部分电路来搭建一个完整的电路。

３.１　主控制器STC89C52RC

　　STC89C52RC具有8k字节的程序存储器，通过向其写入语言执行相应的功能。

单片机的18和19引脚外接12M的晶振，构成时钟电路，机器周期为1us,C1和C2两个瓷片电容对振荡频率起微调的作用，EA端为高电平（Vcc端），CPU则执行内部程序储存器中的指令。

单片机的9脚接复位电路，通过硬件复位，防止程序运行出错或者操作失误使系统处于死锁状态，由电源电路、时钟电路和复位电路构成了单片机的最小系统。

单片机最小系统原理图如图3-1所示。

图3-1　　单片机最小系统原理图

３.２　定时插座的电源电路

　　电源是一个系统正常工作的基础，为系统的正常运行提供可靠的能源保证，因此电源模块的设计至关重要。

本设计采用LM2940[1]稳压芯片，LM2940是一款三端低压型稳压器，最大输出电流为1A，最大输入电压26V,能够输出5V电压以驱动单片机及系统的正常工作，其电路原理图如图3-2所示。

图3-2　　电源电路

３.３　DS1302时钟电路