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1、本科毕业设计（论文）题 目 基于单片机的时控插座设计 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 设计所在单位 推荐精选基于单片机的时控插座设计摘要：随着家用电器的越来越普及和人们生活节奏的加快，人们对电器的依赖性进一步提高，对电器的定时需求也进一步增大。定时开关插座可用于电饭煲、饮水机、电视机、电脑等需要定时供电的场合。定时开关插座的使用能够做到节能、安全、方便等。本文介绍了一种基于STC89C51RC单片机的定时开关插座设计方案。本文首先介绍定时开关插座设计要实现的功能，接着阐述系统电路的设计及原理说明，包括设计方案选择、关键元器件介绍、电路设计说明（包括电源电路、键盘、单片机控制电路、液晶16
2、02显示、继电器工作电路）软件设计流程以及系统的测试。最后总结了定时开关插座设计完成的任务，分析系统的不足并提出了系统的应用展望。关键词：STC89C51RC；定时插座；1602液晶；键盘 推荐精选Design of Control Outlet Based on SCMAbstract：With the increasing popularity of home appliances and the People living rhythm speeding up, the dependence of people on electrical appliances further to im
3、prove, the demand of timing also become further increasing. Socket timer switch can be used in the occasions where need for regular supply such as rice cookers, water dispenser, TV, computer, timer switch electric blankets. The use of socket timer switch can be energy saving, safe, healthy, and conv
4、enient and so on.This article presents a timer switch socket design which is based on the AT89S52 microcontroller.This paper introduces the function what the timer switch socket design should achieve first of all, and then describes the circuit design and principles of the system description, includ
5、ing design choices, concerning component description, circuit design description (including the power circuit, keyboard, single chip control circuit, LCD 1602 display ,the relay operating circuit), software design and testing of the system. Finally, it will sum up the timer switch socket design the
6、tasks should be completed, analyze systems deficiencies and propose the systems application prospect.Key words：STC89C51RC,Timer switch,LCD 1602,Keyboard推荐精选目录第一章 绪论11.1 选题的目的与意义11.2本课题在国内外的发展现状及趋势11.3 本课题要解决的主要问题2第二章 系统设计方案32.1 系统结构与功能32.2 方案框图32.2.1 方案132.2.2 方案232.3 开关的选择42.4 显示方式选择42.5 时钟的实现及单片机的
7、选择52.6 按键控制部分的实现5第三章 主要元器件原理及其应用73.1 单片机STC89C51简介73.1.1 主要特性73.1.2 引脚功能说明83.2 1602工业字符型液晶简介103.2.1 主要特性103.3 继电器介绍113.3.1 继电器的继电特性113.3.2 继电器工作原理及特性113.3.3 继电器主要产品技术参数123.3.4 继电器的选用13第四章 硬件电路的设计144.1 电源电路144.2 单片机最小系统154.3 液晶显示174.4 继电器驱动电路184.5 键盘电路194.6 插座电源控制电路19推荐精选4.7 报警电路20第五章 系统软件设计215.1 开发环
8、境215.2 各模块程序设计215.2.1 主程序流程图215.2.2 时钟程序设计285.2.3 人机界面程序设计29第六章 系统制作及调试316.1 硬件制作316.2 硬件电路调试316.2.1 独立元件的检测316.2.2 电源电路的调试316.2.3 单片机最小系统的调试326.2.4 显示模块的调试326.2.5 键盘模块的调试326.2.6 继电器电路的调试326.3 软件调试326.3.1 显示模块调试326.3.2 时钟模块调试326.3.3 键盘模块调试326.3.4 人机界面模块调试33结束语34致谢35参考文献36附录一 系统原理图37附录二 程序清单38附录三 英文文
9、献翻译49推荐精选第一章 绪论1.1 选题的目的与意义现如今，生活水平提高，生活节奏加快，市面上的插座往往由于其功能过于单一而不能满足我们的需求。比如：电动车充电通常是8小时左右，太长则容易损耗电池，太满则充不满，如果晚上充电，又经常不想从家里出来到车库去给车充电。白天充电又忘记拔电源；家中的水塔忘记抽水而造成生活的一时不便；学校的起床广播因值班人员睡过头而推迟广播；家中的鱼缸因太久没有供氧造成鱼儿缺氧死亡；许多球迷或者新闻爱好者因为错过了开机时间而与精彩球赛或者新闻擦肩而过；夏天里风扇的定时时间过短（一般为1个小时），不便于晚上分段定时使用等等。随着电器产品待机能耗的迅速增长，家庭和社会付出
10、了太多的代价，中国节能认证中心对家庭待机能耗做过的调查显示，待机能耗占到家庭电力消耗的10左右，仅以电视机为例，平均每台电视机的待机能耗是8.07W，按每天待机2小时大约耗电0.016度。除此之外，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。据公安和消防部门有关资料显示，全过平均每天发生火灾358起，其中电器火灾占30%以上，其主要原因是超负荷、短路、电弧等。大多数情况下并不是我们不去关闭电源，而是由于忘记了切断电源。综合以上原因考虑，我们急需要一款智能插座。此插座能够实现定时给电器供电，在工作时间之外把电器的电源切断，这样就能解决电器的待机损耗，达到节约用电的目的
11、，还能消除安全隐患，最终使我们的生活更加方便化、智能化。时控插座是一款能在特定时间段内控制电器通、断电的开关插座。能实现24小时制时钟走时模式，定时时间范围最小为1分钟。本文阐述了定时开关插座的硬件电路设计、软件算法设计, 给出了自动开关插座的设计和定型方案,它可以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，解决生活中的一些烦恼。1.2本课题在国内外的发展现状及趋势目前，在市面上，时间控制器技术相对先进，种类齐全，时间控制器被广泛应用于各类电器中，通过对时间的控制是人们的生活更加简单化、智能化。在智能插座的领域却还处于刚刚发展的阶段，智能插座也仅仅
12、限制于旋钮定时器，或者计数器芯片设计的体积较大的时控插座。这种插座定时时间单一，功能单一，定时准确性低，很难真正满足我们日常生活的需求。现在急需将一种功能强大的时控插座来满足市场需求，改善我们的生活。随着现代电子科学技术的发展，由于单片机具有优异的性价比、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，成品价格下降，越来越被广泛应用。这种新兴产业的发展，势必在日常生活中产生深远的影响。由单片机实现对插座的定时控制正符合这一发展规律。以单片机为核心的时控插座具有一下特点：1、定时功能。2、采用1602液晶显示技术，准确的显示现实时间、定时时间。3、具有闹铃提示功能，可以用于提醒定时
13、时间结束。推荐精选随着科技的发展，以后的时控插座已经不足够满足人们的需求。比如：对家中家用电器的集中管理；灯的开关、光强，窗帘的控制；回到家中可以设计模式、休闲模式、睡眠模式等；还有家中的安全问题，门窗监控、视频监控、煤气和温度监控等等。将这些统一放在一起管理，就方便了我们的生活。于是智能家居就诞生了。智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式
14、，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。通过智能家居我们能更方便的生活。冬天时，在回家之前打开家中的电暖器或者空调、电饭煲，等回到家中，能感到久违的温暖。夏天时，回家之前打开空调，回到家中体验凉爽。睡觉时，按下睡眠模式，监控设备打开，灯光控制系统关闭光源，窗帘自动拉上，再体验轻松睡眠的同时也保证了家中的安全。周末了，在家中也可以体验一把电影院的乐趣，按下影院模式，窗帘拉上，家庭影院打开，投影仪开启，投影幕落下。科技改变生活，随着科技的发展，智能家居智能生活已不是个梦想。1.3 本课题要解决的主要问题本论文主要是完成一种低成本、低价格、功能强大的单片机定时控制插座系统的设计与开发。包括硬件电路和主要的软件设计。本课题详细分析系统的硬件设计和软件设计，给出电路原理图，以
