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1、目录目录I摘要I第一章绪论11.1智能定时插座的发展概况11.2本设计研究的主要内容2第二章智能定时开关插座的控制方案32. 1智能定时开关插座的控制方案32. 1. 1智能定时开关插座的总体框图32.2智能定时开关插座的框图原理32.2.1智能定时开关插座的工作过程3第三章智能定时开关插座的硬件电路设计53.1智能定时开关插座的电源电路53.2 单片机AT89S51芯片概述53.3智能定时开关插座的复位及时钟电路63.4智能定时开关插座的显示电路73.5智能定时开关插座的继电器电路83.6智能定时开关插座的器件选择83. 6. 1智能定时开关插座的外观质量检查83.6.2智能定时开关插座的电
2、气性能的筛选93.6.3智能定时开关插座的元器件的检测93.7智能定时开关插座的元件清单10第四章智能定时开关插座的软件设计114.1智能定时开关插座的的软件设计114. 1. 1智能定时开关插座的主程序流程图114.1. 2智能定时开关插座的按键流程图114. 1.3智能定时开关插座的定时流程图 124. 1. 4智能定时开关插座的时间显示流程图14第五章智能定时开关插座的仿真设计165. 1智能定时开关插座的仿真165. 1. 1 KEIL工程的建立 165.2.2源文件的输入17参考文献21致谢22附录23附录1智能定时开关插座的程序设计23附录2智能定时开关插座的设计成品35本设计研究
3、的是智能定时开关插座，它可以在没有人参与的情况下，能够自 动的切断或通电，给FI常生活中带来许多的方便。本设计首先进行了硬件电路的 设计，设计的主要内容是利用AT89S51芯片通过驱动芯片74LS244 一路通过数码 管显示时间，另一路通过驱动芯片74LS244到继电器吸合电路，定时时间到后， 继电器能够吸合动作从而驱动开关插座，切断或通电电源。然后设计了软件部分, 并对程序进行仿真，最后进行了制作和调试。关键词：单片机 定时 开关SummaryThe design of the intelligent time switch socket, it can participate in no
4、circumstances, be able to automatically cut off or the power to bring a lot of convenience in daily life. This design was first hardware circuit design,design of the main content is to use AT89S51 chip all the way through the drive through the 74LS244 chip digital display time,another wany to relay
5、through the driver IC 74LS244 pull circuit,time to time,the relay can pull action to drive switch socket, cut off or power supply. And then design the software part, and process simulation, and finally to the production and debugging.Keywords: Chip Timer Switch第一章绪论1.1智能定时开关插座的发展概况随着科学技术的进步，我国的电力电子技
6、术和电子器件都有了很大的发 展智能开关插座技术的发展，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、电压降过大而影响止常运 转以及大的冲击力缩短设备的使用寿命等各种弊端。为此充分利用现有的技 术、人才和资源优势，加强国际合作和技术交流，争取国内外各方面的有利 因素，提高家庭的生活质量，减少不必要的人生伤害，增强人类的节能意识， 为我们子孙后代保留一点资源。为大家以后的生活更美好。因此，论述了定时 开关插座的功能、特点及应用，为家庭、企业创造给美好的环境。定时开关插座在国内外都已经成熟，给生活中带来许多的方便，比如家中的 鱼缸你可以设置供养的时间、或者对家
7、中的饮水机也可以进行设置时间，以免长 时间的滚水造成饮水不健康等；全面集成远程控制、定时控制等智能和家电控制 功能；即插即用，轻松实现家庭智能，质量可靠，性能稳定，无需再担心家的安 全，财产的安全，生命的安全。您可以放心地工作，安心地生活，开心地游玩， 有品质，所以有信心。定时开关插座以服务为本、影响生活、改变生活、创造新 的生活方式的最直观体现，也是众多智能家居厂商由产品让人们享受到的现实， 只有更加贴近实用、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。定时开关插座在国外已经十分普及，基于方便便捷的开关理念，2006年 引进中国，有了定时开关插座，可实
8、现24小时之内任何时段的定时开启及关 闭功能，从根本上解决了不需要太多的关注，即使在你上班的时候也不用太 过的麻烦，并且定时开关插座通过OEM等方式己经成功的在海外市场销售了 13年，出口量始终维持在每年500万件以上的水平。并且定时开关插座在国 外发展已经成熟，自动控制开关插座去年就出口了 600多万件，所以这种好 产品全部岀口国外销售，定时开关插座充分的利用了以节能为最终目的给生 活到来的便捷，加快生活节奏，几年内岀口到了 70多个国家和地区。即使在 金融危机这样的恶劣市场环境下，自动开关插座的在国际市场的销售额比去 年同期述是增长了 55%。在国外节能已经成为生活中的一部分，所以定时开关
9、 插座在其中也起到了不可抹灭的作用。1.2本设计研究的主要内容本设计研究的主要内容是智能定时开关插座，本设计首先进行了硬件电路的 设计，设计的主要内容是利用AT89S51芯片通过驱动芯片74LS244 一路通过数码 管显示时间，另一路通过驱动芯片74LS244到继电器吸合电路，定时时间到后， 继电器能够吸合动作从而驱动开关插座，切断或通电电源。然后设计了软件部分, 并对程序进行仿真，最后进行了制作和调试，这就是本次设计的主要内容。第二章智能定时开关插座的控制方案2. 1智能定时开关插座的控制方案本设计采用的是AT89S51单片机芯片，将交流220V的电压经过变压、整流、 三端稳压器7805稳压
10、后得到的+5V电源送给单片机供电，利用单片机的外围电路 进行扩展，单片机芯片的引脚端口一端接驱动芯片74LS244到数码管上并起到显 示电路的作用，单片机的另一个端口接驱动芯片与继电器相接，一定的时间继电 器吸合去驱动开关插座，及时通断达到节能的目的，同时通过PR0TEL画出硬件电 路图，并通过PROTEUS进行电路仿真，最会一步就是根据设计做出相应的实物。 这就是开关插座基本的控制方案。2.1.1智能定时开关插座的总体框图图2-1智能定吋开关插座的总体框图2.2智能定时开关插座的框图原理2. 2. 1智能定时开关插座的工作过程主要是利用AT89S51单片机实现的，通过键盘控制，当按下S1时，
11、系统可 进行时间调整的小吋设置，当再按下S1吋，可进行吋间调整的分钟设置，再按下 S1吋，可进行吋间调整的秒钟设计，再按下S1吋，恢复正常的吋间。当按下S2 时，系统可进行定时时间的小时设置，此时S1为选择键再按下S2时，可进行定 时时间的分钟设置，此时也可以用S1作为选择键，再按下S2时，系统恢复正常 时间显示，此时S1恢复为I寸间调整按键，设置吋间吋通过加吋S3和减时S4进行 控制。一定的时间后，驱动芯片驱动数码管显示电路显示时间，显示时间到，驱 动继电器吸合驱动开关插座，达到通断的目的。第三章 智能定时开关插座的硬件电路设计3. 1智能定时开关插座的电源电路本电路采用7805稳压器，78
12、05三端其标称最大输岀电流均为1.5A,利用插 头接上电源插头后，接上220V交流电源通电，经变压器降压，桥式整流电路整流。 通过滤波电容滤波。然后通过7805三段稳压器稳压之后得到+5V的直流电源供给 系统的其他模块。其电路图如31所示：图3-1+5V电源3. 2单片机AT89S51芯片概述AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内4kBytesISP (In-system programniable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚 结构，芯片内集成了通用
13、8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微 型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器,128bytes 的随机存取数据存储器(RAM), 32个外部双向输入/输出(I/O) 口，4个中断优 先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，内 部集成看门狗计时器片内时钟振荡器。如图3-2所示：6785斗89P10POOP11P01P12P02P13P03P14P04P15P05P16P06P17P07INT1KXDINTOTXDT1TOP20
14、EA/VPP21XIP22P23P24X2P25RESETP26P27RDALE/PWRPSENAT89S5112345193J3：3e33i3：1C122：2;22e2：2E3(3$图3-2AT89S51单片机芯片其工作电压在4. 5-5V, 一般我们选用+ 5V电压。3.3智能定时开关插座的复位及时钟电路复位电路产牛复位信号，复位信号送入RST后还要送至片内的施密特触发器, 由片内复位电路在每个机器周器的S5P2时刻对触发器输出采样信号，然后由内部 复位电路产生复位操作所要的信号。一般的复位电路可分为上电自动复位和按键 复位，我们在此选用的是按键复位上电自动复位原理：RST引脚是复位信号的
15、输入端，只要高电平的复位信号持 续两个机器周期以上的有效时间，就可以使单片机上电复位位信号无效。按键复 位在此不在作过多的介绍，其原理和上电复位是相同的。但其采用的是脉冲复位 电路和电平复位电路两种。图中的C3、C4电容起着系统吋钟频率微调和稳定的作用。设计中一定要注意 正确选择参数(30PF),并保证电力的对称性。如图3-3所示：岭 AT89S51P10P11P12P13P14P15P16P1?INT1INTOT1TOEA)VPXIX2 RESETRD WRRXDTXDP20P21P22P23P24P25P26P27ALE/P PSEN81312157POOP01P02P03P04P05P06PO?212223图3-3智能定时开关插座的外围电路3. 4智能定时开关
