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1、本科毕业设计（论文）自动定时开关插座的设计燕 山 大 学 2014年6月 本科毕业设计（论文）自动定时开关插座的设计学 院： 专 业： 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 2014年6月26日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院： 系级教学单位： 学号学生姓名专 业班 级题目题目名称自动定时开关插座的设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）2.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）题目类型1.毕业设计（） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ） 自选题目（ ） 主要内容以单片机为
2、核心，设计智能定时开关插座，该系统可以实现自动按时控制插座的打开、关闭，以达到控制用电设备工作，节省电能的效果。基本要求1、独立完成系统软、硬件设计，并搭电路验证。2、实现至少十六个时间点。3、无线打开关闭插座。参考资料MCS-51单片机应用设计 张毅刚等编 哈尔滨工业大学出版社 1992.4单片机原理及系统设计 胡汉才编著 清华大学出版社 2002周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容收集资料熟悉课题内容设计思路电路设计程序设计程序设计搭电路调试改进同前论文撰写课题总结答辩指导教师： 职称：副教授 2014年3月4日系级教学单位审批： 2014 年 3月 6 日摘要摘要随
3、着近年来各个家庭的家用电器的增多，以及各种公共用电设备的增加，各种智能化控制的功能被附加于产品之内，但不可忽视的是较为老旧的电器产品缺乏这些基本功能。因此这给生活和工作带来很大的不便，同时长期的无用工作状态也带来了大量的电力资源的消耗。本文介绍了一种基于51系列单片机的系统设计，通过以实时时钟芯片的时间信息为基准，配合单片机内部扩展RAM存储的时间设定值，以及液晶显示屏对各种信息的显示，从而以达到定时控制开关插座电路的目的。此外，在该设计基础之上，再添加红外遥控打开/关闭插座的功能，以进一步使得该设计更具智能化和实用性。该设计虽然结构简单，但能广泛应用于各个用电控制的工作环境中，具有较强的适用
4、性。关键词单片机；自动定时开关；DS1302；VS1838BI 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractAs household appliances households increased in recent years, a variety of intelligent control functions has been added to the various public electrical equipment.But what can not be ignored is that the older electrical products lack of these ba
5、sic functions. Therefore, this bring a lot of inconvenience to our life and work.At the same time, the useless work state has also brought a lot of power consumption.Therefore, this paper will introduce a kind of system design based on the 51 Series MCU, by taking the time information of real-time c
6、lock chip as the benchmark, with the time setting value in the single-chip internal expansion RAM storage and all kinds of information displayed by the LCD, so as to achieve timing control circuit of the switch socket. In addition, in order to make the design more intelligent and practicability, it
7、also adds the remote control function to open/close the socket with the infrared controller based on the foundation of the design.The design has simple structure, but is widely applied to various work environment of electric control.So it has a strong sense of design.KeywordsMCU;the Automatic Timing
8、 Switch Socket;DS1302;VS1838BI 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 当前国内外研究现状11.3 定时开关的应用11.4 设计的主要内容和章节安排2第2章 系统总体设计42.1 总体结构42.2 总体结构的工作原理52.3 本章小结6第3章 主控制器与外围器件73.1 STC12C5A60S2单片机73.2 LCD1602液晶显示模块83.3 DS1302实时时钟模块103.4 红外接收模块143.4.1 遥控发射器及其编码143.4.2 遥控信号的接收163.5继电器控制模块163.6 本章小结17第4章 硬件设计184.1 单
9、片机最小系统设计184.1.1 单片机184.1.2 电源电路184.1.3 复位电路194.1.4 晶振电路204.1.5 RS232接口转USB接口电路214.2 显示电路设计224.3 时钟电路设计244.4 红外接收电路设计254.5 继电器控制电路274.6 按键电路274.7本章小结28第5章 软件设计295.1 主程序设计295.2 LCD1602显示程序设计305.3 DS1302实时时钟程序设计315.4 VS1838B中断程序设计345.5 系统测试355.6 本章小结36结论38参考文献39致谢41附录142附录246附录351附录456附录578附录679III第1章
10、绪论 第1章 绪论1.1 课题背景自单片机诞生以来，其高可靠性，低功耗以及很强和工作运行环境适应能力，以广泛应用于各个生产生活的管理控制领域。而目前基于单片机的自动控制开关的产品依然未进入大规模应用的阶段，其不成熟的产品设计以及普通大众对于该类产品的易用性与安全性仍存在一定的忧虑。因此，该课题将着眼于当前市场实际需求和具体设计平台性能，力求将该设计做到创新与实用的结合。1.2 当前国内外研究现状 智能定时开关目前已经大规模的应用与汽车、工业生产和仓储管理等无人监控的领域；同时，虽然目前已有部分的新推出的家用电器也已具备该功能了，但相对于目前数量更大的传统旧款的家用电器和老式的公共照明设施来说，
11、仍停留在机械式的开关和简单的电子式定时开关。但无论以上两者的性能如何，它们都存在易磨损，安全性较差，需要大量手动操作，且在某些工作环境中还存在难以接触操作的问题。 因此，虽然市场上都有各式各样的替代产品，但就目前来说，这些产品的功能都还存在很多不完善之处。在经过对该课题背景下的充分的产品需求的调研和仔细的可行性分析，该课题存在很大的改进和创新的空间。1.3 定时开关的应用定时开关可用于各种需要按时自动开启和关闭的电器设备。广泛适用于企事业单位和家庭，尤其是对人体伤害环境，如医院，幼儿园,餐饮等单位的紫外线消毒间，化工场所，及含辐射区域，避免人员直接进入内部开启和关闭开关，频繁遭受伤害。同时定时
12、开关还特别适合各种养殖场，孵化间，鱼塘供养，座位浇灌，鱼缸等场所。一次操作，可每天自动循环保证灯光照射及其投喂饲料的时间和次数，减少了大量人力，且避免因人为失误而导致的损失。定时开关对于学校，军营尤其需要。每天多个规定的时间，电铃、军号自动响起，学生、军人按要求上课、出操、熄灯，不需要管理者疲劳操作。定时开关还适用于家庭，每天早上太阳升起，窗帘自动缓缓打开，催醒睡梦中的你； 夜幕降临，窗帘又自动拉合，一个智能温馨而又奇妙的家全天侯拥抱着你。定时开关为充电电池必备。尤其是电动车电池在整辆车中价值比例非常高，长时间充电会大大减少电池寿命。配上本产品，则即保证了满额充电，也不会在电池充满电之后仍然处
13、于通电状态，对电池的保护起到了极大地作用。定时开关在人们的生活中扮演着重要的角色，给人们的生活带来极大的便利。主要使用在提醒，计划或者规律化生活、工作上。定时开关的历史十分悠久，用途也很广泛。从古代的某些建筑、计时器（如滴水计时，当水滴到一定量时会引发机关进行报时），到近代的定时炸弹，已及今日的电脑定时开关机等，都采用了定时开关。例子：学校的课铃就是采用定时器进行定时，当条件满足（即达到时间设定的点）时，电源就会接通，使电铃打开从而达到发出铃声的目的。1.4 设计的主要内容和章节安排综合该领域的研究现状与现目前单片机应用的性能，该设计课题将主要围绕以下内容展开：一、首先，作为课题设计的第一步，应首先完成对该课题的前期调研，确定其应用需求以及对该课题可行性的分析，以求能更好的了解各个设计细节，解决用户所需求的问题；二、定时的开关控制是该设计的主要内容，因此应该在先设计出能作为时间基准的时钟模块，然后在此基础之上，完成对定时时间设定，时钟校时以及模式切换等功能或模块
