智能插座毕业设计Word格式文档下载.docx

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对本文的研究作出重要奉献的个人与,均已在文章以明确方式注明。

除此之外,本论文（设计）不包含任何其她个人或已经发表或撰写过的作品成果。

本人完全意识到本声明应承当的责任。

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年摘要家电的待机不仅引起巨大的能源浪费,而且使得排插的负荷越来越大,带来了非常严重的平安隐患。

同时,电器的使用寿命大大缩短。

本设计制作了具有定时及智能感应功能的插座。

其不仅您不了现实生活中普通插座功能的缺乏,还为人们的生活带来了极大的便捷。

本系统由单片机最小系统、QC12864B液晶屏、HC-SR501及继电器等几个模块组成。

通过外设键盘对与继电器相连的排行定时、延时设置,使其可以按照我们的意愿在相应的时间通断。

或由HC-SR501热释电红外传感器模块,当感应到生物发出的红外线而输出号进而触发SCTC51单片机的外部中断引脚,自动控制排插的通断。

由LED指示灯指示工作模式并将工作数据通过LCD液晶屏显示。

软件设计使用keiluvision4,各个功能的选择菜单界面通过QC12864B液晶屏显示,配合按键实现多各个功能之间的选择与切换,使该系统能够有个友好的界面。

根据需要实现的功能用C语言完成底层驱动与各子系统程序的编写与调试。

使外接继电器可以按照一定的规律工作,即可以到达智能控制的目的,又在很大程度上起到节能的作用。

关键词:

STCC52;

排插;

SH-RF501;

DS1302

ABSTRACTElectricalappliansonstandbyforalongtimenotonlycausehugewasteofenergy,andkethestriploadmoreandmorebig,hasbroughttheserioussecurityhiddendanger、Atthesametime,greatlyredustheservilifeoftheapplian、Thisdesignwhichhasthefunctionoftimingandinigentinductionsocket、Itsnotonlyyouarenotthereallifeofordinarysocketfunctionisinsufficient,alsobroughtgreatconvenienforpeople"

slife、Thissystembysinglechipmicroputerminimumsystem,QC12864BLCDscreen,HC-SR501andrelayofseveralmodules、Byaperipheralkeyboardconnectedtotherelayplatooninserttiming,delayset,cankeitaordingtoourwishesinthecorrespondingtimeonandoff、OrbytheHC-SR501pyroelectricinfraredsensormodule,whensensinginfraredandoutputelectricsignalfromthebiologicaltriggerstheSCTC51MCUexternalinterruptpin,autoticcontrolstriponandoff、WorkingmodeanddirectedbytheLEDindicatorlightwillworkdatathroughtheLCDscreendisplay、Softwaredesignusingkeiluvision4,eachfunctionselectionmenuintebyQC12864BLCDscreendisplay,cooperatewiththekeystoachievemorechoiandswitchbetweeneachfunction,kesthesystemhasafriendlyinte、AordingtothefunctionoftheneedtoimplementinClanguagetopletetheunderlyingdriveandeachsubsystemwritinganddebuggingoftheprogram、Makeexternalrelayscanworkaordingtortainrules,whichcanachievethegoalofinigentcontrol,andtoagreatextent,havetheeffectofenergysaving、Keywords:

SCTCC52;

socket;

目录第1章绪论..............................................11、1设计的目的与意义.............................................11、2国内外研究现状...............................................11、3论文主要内容与思路...........................................2第2章总体方案..........................................3第3章硬件电路设计......................................53、1智能排插的工作原理...........................................53、2硬件简介.....................................................53、2、1STCC52单片机............................................53、2、2QC12864B液晶屏............................................63、2、3DS1302时钟芯片............................................83、2、4BISS0001红外热释电处理芯片................................93、2、5继电器模块...............................................103、2、6按键模块.................................................103、3系统的硬件电路设计原理图....................................103、3、1STCC52最小系统电路图...................................103、3、2QC12864B液晶显示电路.....................................113、3、3DS1302时钟电路...........................................113、3、4HC-SR501模块电路.........................................113、3、5继电器电路...............................................123、3、6按键电路.................................................123、3、7系统原理图...............................................13第4章系统软件设计......................................144、1系统软件设计流程............................................144、2模块程序设计................................................144、2、1LCD12864液晶驱动程序设计................................144、2、2DS1302驱动程序设计......................................164、2、3按键程序设计.............................................18第5章实物制作与结果分析................................195、1实物制作....................................................195、2加载源程序后的实物结果及分析................................20第6章总结与展望........................................226、1总结........................................................226、2展望........................................................22.................................................23致谢...................................................24附录...................................................25附录1系统原理图................................................25

附录2源程序....................................................25第第11章绪论1、1设计的目的与意义随着人口的增长、科技的迅猛开展,人们生活水平不断的提高,对于电子产品的需求与要求也不断增加,各式各样的电子产品应用于我们的生活中。

在为人类带来便捷的同时,也意味着我们使用的产品消耗的能源同等的增加以维持我们生活的正常进行。

可就是,我们生活的星球能利用的能源就是有限的并且正在不断的消耗殆尽,所以,节约能源又成为了我们必须要解决的问题,同时其也就是这个社会的主题。

所以,这样一对矛盾应尽快得到调解,在调查中我们发现,大局部市面上的电子产品都具有待机功能,比方电视机,电脑,冰箱,空调等家用电器。

如此,就我国而言,无意识的家电或电子产品的能耗基于一个十几亿人口的大国,那就是一个非常巨大的能源浪费。

据测算,家电待机能耗占到中国家庭电力消耗的10%以上。

而正就是由于这种的待机状态,使得排插的负荷也越来越大,带来了非常严重的平安隐患。

除此之外,也使得电器的寿命大大缩短[1]。

所以,本系统对家庭中普通的排行了更加智能化的设计,我们利用单片机对继电器的控制来到达控制排插通断的目的,并可以通过外设键盘对排行定时设置,使其可以按照我们的意愿定时通断,在定时功能的根底上,增加了人体感应模块。

基于此种思维设计,其不仅能节约能源消耗,减轻地球的负担;

增加家电的使用寿命;

还能让我们的生活变得更加的便捷、舒适。

重要的就是可以防止不必要的平安事故的发生。

1、2国内外研究现状目前市场上使用的绝大多数电源排插只可以实现简单的电源机械式通断电,单一的功能并不能满足我们未来生活的需要,智能排插可编程开关排插可根据使用者的意愿,对其进行功能设置实现电源的自动通断电,就是人们的生活带来极大的方便之余又能应与这个社会节能的主题。

现阶段市场上出现的智能插座有小管家智能插座、科德牌智能插座、POLYHOME智能插座、博联智能插座等等。

这几款插座中小管家插座使用智能芯片系统与相应程序软件对继电器进行编程控制,使得插座待机能耗降至零,到达节能平安的目的。

利用遥控功能关机后自动切断电源,遥控开机时,能自动接通电源。

并且具有消除待机能耗、智能化保护功能、防止电磁波辐射、有效防雷击冲击的特点。

科德智能插座,可以进行定时设定,精确值时间为1分钟,每天最

多可设置多组开与关。

并且具有模式功能,随时可切换到长通或定时状态。

目前智能排插的实现方法有机械式定时排插、基于单片机的定时器功能实现排插的智能定时、以及采用现成的智能芯片。

机械式定时排插通过转动刻度盘,进行定时时间设置;

而基于单片机的智能排插那么就是通过用单片机控制继电器的通断来控制排插的开关,即通过单片机编程实现智能定时;

智能芯片排插那么就是通过芯片直接感应来实现智能通断电,从而到达消除待机功耗的目的;

较为高级的当属无线控制智能排插,基于Wi-Fi通讯,只要家中有无线路由器,排插就会自动寻找网路,用户只需输入上网即完成配置,通过智能在全球任何地点都可以控制。

智能排插有效地解决了待机能耗的问题,从而提高终端用电设备的使用寿命,促进我国节电降耗产品领域的开展。

也消除了生活中的很多平安隐患。

可到达适用于彩电、电脑、空调等用电领域的较高技术指标与节电能力。

而随着技术的不断开展,对智能排插的承受功率不断地增高完善,智能排插除了广泛应用于家用电器外,还会更多的应用到工业领域。

1、3论文主要内容与思路本系统设计了基于单片机对继电器的控制来到达智能控制排插通断的目的,并可以通过外设键盘与红外感应对排行定时设置与感应通断,使其可以按照我们的意愿自动通断。

论文各章主要内容如下:

第一章就是绪论,介绍了本研究的目的与意义,国内外研究现状以及本论文的章节结构。

第二章总体方案设计,在论述系统的设计结构的根底上,详细说明系统的主要设计功能。

第三章就是硬件系统构架,首先介绍系统的工作原理,然后介绍单片机的主要性能参数,接着就是对每个电路模块进行分析,并给出原理图。

第四章介绍系统的软件设计,并对每个模块进行说明。

第五章介绍实物调试过程,并对相应结果进行了详细的说明。

第六章就是本文的总结与展望,并提出进一部完善的工作。

第第22章总体方案本系统的设计主要由感应控制系统与按键控制系统组成,硬件电路由STCC52单片机为核心控制器,通过C语言编写文件系统实现各路控制功能。

在感应控制系统中,单片机通过HC-SR501人体感应模块触发外部中断进而控制与排插插孔相连的继电器来控制插孔的关断。

此外,插孔的关断还可以通过手动按键来操控,通过单片机配合时钟芯片DS1302对排行定时开关或延时开关等操作,由LED指示灯指示当前工作状态并由QC12864B液晶屏作为人机交互界面进行显示,使系统能够有一个良好的界面。

总体的系统框图如图2、1所示。

图2、1系统框图

（1）智能排插的核心控制电路STCC52单片机就是本设计的核心器件,配合各个模块实现排插的控制,STCC52根据不同的运行速度与功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间,。

该最小系统主要由复位电路,晶振电路构成。

（2）QC12864B液晶显示局部QC12864B就是带中文字库的汉字图形点阵液晶显示模块,可显示4×

8行16×

16的点阵汉字及分辨率为128×

64的图形。

同时,光标显示、画面、自定义字符、睡眠模式等功能可实现最直接的人机交互。

（3）DS1302模块本系统采用DS1302作为时钟计时器,从而实现排插在24小时内任意时间的可变定时与一小时内的固定模式定时。

这样可以使得定时准确,方便,节约系统资源,同时程序编写上也能相对简单。

（4）HC-SR501模块HC-SR501就是建立在BISS0001红外热释电处理芯片上的自动控制模块,其使用LHI778型探头进行设计,具有高灵敏度,功耗低,可靠性强等特点。

广泛应用于各类自动感应电气设备,且其就是干电池供电的自动控制产品。

（5）继电器模块本设计采用的就是型号为SONGLESRD-05VDC-SL-C的继电器,5V继电器就是STCC527805稳压电源模块DS1302计时模块按键模块继电器模块HC-SR501人体感应模块LCD显示模块

一种电子控制器件,具有控制系统（又称输入回路）与被控制系统（又称输出回路）,可用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

（6）按键模块系统采用轻触按键设计4*4式矩阵按键,充分利用单片机I/O口控制实现按键功能。

第第33章硬件电路设计3、1智能插座的工作原理本系统由单片机最小系统、QC12864B液晶屏、HC-SR501、继电器等几个模块组成。

3、2硬件简介3、2、1STCC52单片机STCC52单片机就是一款低功耗、高性能的8位微控制器芯片,内部集成8K字节Flash,512字节RAM,4KBEEPROM,MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器,2个外部中断,一个通信一步通信口（UART）,一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）,全双工串行口,32位的I/O口线,瞧门狗定时器。

另外STCC52可降至0MHz静态逻辑操作,支持2种可选择节电模式。

空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,、片内振荡器停止工作,从而单片机的一切工作全部停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

可以在4V到5、5V宽电压范围内正常工作。

具有许多独特的优点,即体积小、重量轻、单一电源、低功耗、功能强、低廉、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高等[4-6]。

其内部包含以下功能部件:

a、8位CPU;

b、振荡器与时钟电路;

c、8k字节的程序存储器EPROM;

d、256字节的数据存储器RAM;

e、可寻址外部存储器与数据存储器各64字节;

f、20多个特殊功能存放器;

g、32线并行I/O口;

h、一个全双工串行I/O口;

i、3个16位定时器/计时器;

STCC52引脚图如图3、1所示。

图3、1DIP-40封装STCC52引脚图P0口:

P0口就是一个8位漏极开路的准双向I/O口。

当作为输出口时,输出级为漏极开路电路,应外接一个上拉电阻来提供输出高电平时的驱动电流。

对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。

当CPU访问片外存储器时,由内部硬件自动使控制线为“1”。

这时,P0口可作为低8位地址/数据总线分时使用。

在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻[4-6]。

。

P1口:

P1口就是一个带有内部上拉电阻的8位准双向口,作为通用的I/O端口使用。

P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

当P1口用做输出口输出“1”时,输出线由内部上拉电阻拉成高电平;

作为输入使用时,CPU必须将“1”写入锁存器,使T1截止,把该端口线由内部上拉电阻拉成高电平[6]。

P2口:

P2口就是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口。

P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

当CPU对P2端口写入“1”时,其内部的上拉电阻把该端口拉为高电平,此时,P2口可作为输入端口来使用。

作为输入口使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流[4-6]。

P3口:

P3口就是带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口,并且还就是一个双功能端口。

其作为通用的I/O口使用时,工作原理同P1、P2端口相似。

对P3端口写“1”时,输出引脚由内部上拉电阻拉成高电平;

作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流[4-6]。

RST——复位输入。

当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将就是单片机复位[4-6]。

3、2、2QC12864B液晶显示屏QC12864B就是一款具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式的带中文字库以及内部含有国标体中文字库的点阵图形的液晶显示器;

其具有128×

64

的分辨率,8192个16*16点汉字以及128个16*8点的ASCII字符集,且具有光标显示、画面移位、睡眠模式等多种功能。

可以显示8×

4行16×

16点阵的汉字、也可完成图形显示、低电压低功耗就是其又一显著特点。

其引脚图如图3、2所示。

如表3、1为QC12864B引脚定义表[7]。

1VSS2VDD3VO4RS/CS5R/W6E/CLK7D08D19D210D311D412D513D614D715PSB16NC17RST18NC19A20KE2LCD12864VCCVCC图3、2QC12864B引脚图表3、1QC12864B引脚定义管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VSS0V电源地2VCC3、0+5V电源正3V0-比照度（亮度）调整4RS（CS）H/LRS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据5R/W（SID）H/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0R/W=“L”,E=“H→L”,DB7——DB0的数据被写到IR或DR6E（SCLK）H/L使能7DB0H/L三态数据线8DB1H/L三态数据线9DB2H/L三态数据