基于51单片机的多功能智能插座的设计研究

2016-05-03塔里木大学机械电气化工程学院何文轩师晓玲左靖人

电子世界 2016年7期

塔里木大学机械电气化工程学院　刘　川　张　庆　何文轩　师晓玲　刘　鹏　左靖人　王　丽

塔里木大学机械电气化工程学院刘川张庆何文轩师晓玲刘鹏左靖人王丽

【摘要】本设计以实用性和安全性的角度为出发点，采用美国Atmel公司的AT89C51单片机作为装置核心控制部件，加上外围的定时设置按键、12864显示器、无线遥控模块、USB供电模块、紫外线灯验钞模块等相关功能电路，使用Keil Uvision5计算机软件编写主控芯片的C控制程序，对系统硬件结构和软件功能描述进行了充分的优化后设计了一种控制精确、安全实用的可实现定时开启和关断、无线遥控通断、减少待机损耗、备用电源、过流保护等多功能的智能插座。设计的实用性比较强，适合普通的大众家庭使用，其为人民的生活提供了诸多便利，适合推广。

【关键词】精确控时；单片机；无线遥控；减少待机损耗

0　引言

随着科学技术的进步，越来越多的高能耗电器逐渐进入了人们的家庭里，其为我们的生活创造了很多便利的同时也造成了一些潜在问题，比如未及时完全关闭电器电源时待机功耗的浪费等，这使家庭能源的消耗急剧增长，造成了大量的能源浪费。抽样调查表明，中国城市家庭的平均待机耗能已经占到了家庭总能耗的10%左右，相当于每个家庭使用着一盏15至30瓦的“长明灯”。与此同时，不断开电源使电器长期处于待机或工作状态，可能会引起灾难性事件。此外，在一些特殊的场合里，由于特定要求需要在规定的时间段里实现定时通断，或者在双手不方便的时候需要遥控通断电，所以为了满足人们的需求，对于具有定时器功能和无线遥控功能的节能插座的设计与研究也变得尤为重要。

1　设计要求与研究流程

1.1设计要求

定时器功能：可实现智能插座在设定时间内的定时开启和关断；

遥控断电和通电：通过无线遥控器可以实现远距离随时遥控断电和遥控通电；

减少待机功耗：在用电器处于待机状态下插座可以自动断电，减少待机功耗；

短路保护：当短路或者功率过大时，自恢复熔断器断开，正常时闭合供电；

此外，它还具备紫外线验钞、备用电源、USB5V供电等功能。

1.2实验研究流程（见图1）

2　设计研究方案

2.1装置的组成与简要介绍

本设计主要由定时器模块、无线遥控模块、防止待机损耗模块3大电路组成，除此以外、还有USB5v供电模块、紫外线验钞模块、短路保护模块、220v转12v和5v双输出模块等辅助电路，当所有的模块系统统一起来后智能插座智能插板可实现定时开启和关断、实现家用电器0待机功耗、可实现对家用电器的随时遥控能断、还可以实现应急电源的开启和具备紫外线验钞功能以及有过载保护、防漏电等多种功能。装置实用性强，价格便宜，适合普通大众家庭使用，适合推广。