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1、 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 V 页 共 页 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、电动车电池的充电、定时开关电热毯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AT89S52单片机的定时开关插座设计方案。该系统是通过AT89S52的定时器0和定时器1实现时钟的24小时制或者100小时制的时钟走时，并通过液晶12232显示出来。继电器的通、断通过比较继电器控制变量ray的值来确定。定时时间的开始或者停止是通过每分钟比
2、较一次开始时间数组begin和结束数组end来确定，并在开始时对ray进行加1操作，在结束时对ray进行减1操作(ray的值不会出现负值)；当ray为0时继电器开关断开，非0时接通。通过控制继电器的通断可以达到控制插座通断的目的。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12232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：定时开关；继电器；AT89S52单片机；液晶12232。Abs
3、tractWith the increasing popularity of home appliances and the People living rhythm speeding up, the dependence of people on electrical appliances further to improve, the demand of timing also become further increasing. Socket timer switch can be used in the occasions where need for regular supply s
4、uch as rice cookers, water dispenser, TV, computer, electric vehicle battery charging, timer switch electric blankets. The use of socket timer switch can be energy saving, safe, healthy, and convenient and so on.This article presents a timer switch socket design which is based on the AT89S52 microco
5、ntroller. The system is implemented the clock 24-hour clock or 100-hour travel time by Timer 0 and Timer 1 of AT89S52, and it is displayed through the LCD 12232. Relay links, broken by comparing the value of the relay control variables to determine the ray. It is to be determined the starting or sto
6、pping of regular time by compared per minute a start time with begin and an end array with end ,at the beginning of the ray to add an operation, at the end of the minus 1 on the ray action (rays value does not a negative); when ray is 0 relay switch off, non-0 connected. Off by controlling the relay
7、 socket can be controlled on-off purposes.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, including design choices, concerning component description, circuit design des
8、cription (including the power circuit, keyboard, single chip control circuit, LCD 12232 display ,the relay operating circuit), software design and testing of the system. Finally, it will sum up the timer switch socket design the tasks should be completed, analyze systems deficiencies and propose the
9、 systems application prospect.Key words：Timer switch; Relays; AT89S52 SCM; LCD 12232.目 录引言11 设计要求及构思21.1 设计要求21.2 设计构思22 设计方案分析确定32.1 系统框图32.2 开关的选择32.3 显示方式选择42.4 时钟的实现及单片机的选择42.5 电源部分的选择42.6 按键控制部分的实现53 主要元器件原理及其应用53.1继电器介绍53.1.1 继电器的继电特性53.1.2 继电器工作原理及特性63.1.3 继电器主要产品技术参数73.1.4 继电器的选用73.2 单片机AT89
10、S52介绍83.3 液晶LCD12232介绍94 系统硬件电路设计104.1 电源电路104.2单片机最小系统及液晶显示124.3 继电器驱动电路134.4键盘电路145 系统软件程序设计155.1 主程序的设计165.2 时钟程序设计175.3时钟设置及定时设置程序设计186 系统软硬件的制作与调试196.1 硬件的制作196.2 调试方案196.3 硬件电路调试196.3.1 独立元件的检测196.3.2 电源电路的调试206.3.3 单片机最小系统的调试206.3.4 显示模块的调试206.3.5 键盘模块的调试206.3.6 继电器电路的调试216.4 软件调试216.5 整体系统调试
11、217 结论23谢 辞24参考文献25附 录126附 录228附 录345 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第46页 共51页引言现如今，往往由于某些特殊原因给我们的生活或工作带来一些困扰和遗憾。比如：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。而上面的这些问题都可以通过定时开关插座的定时功能得到解决。随着电器产品待机能耗的迅速增长，家庭和社会付出了太多的代价，中国
12、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。定时开关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。定时开关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小时制和100小时制两种时钟走时模式，在24小时制时钟模式，可以实现6组24小时内的任意定时，定时时间范围最小为1分钟；在100小时制时钟模式，可以实现6组100小时内的任意定时，定时时间范围最小也是1分钟。本文阐述了定时开关插座的硬件电路设
13、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 设计要求及构思1.1 设计要求本次设计要求实现一个具有定时、按键设置及控制、定时时间显示等功能的定时开关插座，具体要求及指标如下：（1）可以设定三组定时时间值。（2）设定的定时时间调整范围为：099分钟。（3）具有开始/停止操作按键。（4）具有定时时间显示和时钟显示。1.2 设计构思根据题目和设计功能要求，系统的实施方案可以分为以下几个步骤：首先，通过模式（模式0为24小时制，模式1为100小时制）选定时钟的走时方式，
14、作为定时时间的判断标准。然后通过按键设置定时时间分别存储在定时开始数组begin和结束数组end，通过数组的值与时钟的值进行比较，时间在定时数组时间范围内则继电器接通，否则断开。用一个红色发光二极管的亮、灭来指示继电器的通、断的状态。定时开关插座的显示则用液晶来实现。用液晶的第一行显示时钟及目前所定时的组别 ；第二行则显示定时开始时间；第三行则显示定时的结束时间；第四行显示目前所运行的模式。电源部分用220V转换为直流5V给定时开关系统供电，并用干电池做储备电源，防止220V交流电断电了单片机控制部分就停止工作，失去作用。用4*3键盘实现时钟、定时的设置及开始/停止等按键设置功能。基于以上的设
15、计构思，系统每个模块可以有几种不同的实施方案，经过反复比较论证，确定了系统的最终实施方案。各个设计方案的分析和选择将在第二章进行详细介绍。鉴于以上的构思，定时开关可以实现功能扩展，具体实现的功能指标如下：（1）可以设定六组定时时间值。（2）设定的定时时间调整范围分为两种情况： 模式0状态时可设定的定时时间调整范围为：024小时； 模式1状态时可设定的定时时间调整范围为：0100小时。（3）具有开始/停止操作按键。（4）具有定时时间显示和时钟显示，具有显示模式、显示目前定时组别、定时时间设置等功能。（5）在220V交流电断电的情况下，干电池仍能保证单片机的定时状态及时钟走时正常工作；待交流电通电后干电池停止供电，转换为220V交流电转为5V直流电供电。（6）具有时钟设置功能，具有液晶节能模式（即在30秒内都没有按键按下
