（2015届）
本科毕业设计（论文）资料
题目名称：智能插座
学院（部）：理学院
专业：电子信息科学与技术
学生姓名：
班级：学号：
指导教师姓名：职称：讲师最终评定成绩：
湖南工业大学教务处
湖南工业大学
本科毕业论文（设计）
诚信声明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《基于单片机的智能插座的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。
作者签名：
日期：年
摘要
家电长期的待机不仅引起巨大的能源浪费，而且使得排插的负荷越来越大，带来了非常严重的安全隐患。同时，电器的使用寿命大大缩短。本设计制作了具有定时及智能感应功能的插座。其不仅你不了现实生活中普通插座功能的不足，还为人们的生活带来了极大的便捷。
本系统由单片机最小系统、QC12864B液晶屏、HC-SR501及继电器等几个模块组成。通过外设键盘对与继电器相连的排插进行定时、延时设置，使其可以按照我们的意愿在相应的时间通断。或由HC-SR501热释电红外传感器模块，当感应到生物发出的红外线而输出电信号进而触发SCT89C51单片机的外部中断引脚，自动控制排插的通断。由LED指示灯指示工作模式并将工作数据通过LCD 液晶屏显示。
软件设计使用keil uvision4，各个功能的选择菜单界面通过QC12864B液晶屏显示，配合按键实现多各个功能之间的选择与切换，使该系统能够有个友好的界面。根据需要实现的功能用C语言完成底层驱动和各子系统程序的编写和调试。使外接继电器可以按照一定的规律工作，即可以达到智能控制的目的，又在很大程度上起到节能的作用。
关键词：STC89C52;排插;SH-RF501;DS1302
I
ABSTRACT
Electrical appliances on standby for a long time not only cause huge waste of energy, and make the strip load more and more big, has brought the serious security hidden danger.At the same time, greatly reduces the service life of the appliance.This design which has the function of timing and intelligent induction socket.Its not only you are not the real life of ordinary socket function is insufficient, also brought great convenience for people's life.
This system by single chip microcomputer minimum system, QC12864B LCD screen, HC - SR501 and relay of several modules.By a peripheral keyboard connected to the relay platooninsert timing, delay set, can make it according to our wishes in the corresponding time on and off.Or by the HC - SR501 pyroelectric infrared sensor module, when sensing infrared and output electric signal from the biological triggers the SCT89C51 MCU external interrupt pin, automatic control strip on and off.Working mode and directed by the LED indicator light will work data through the LCD screen display.
Software design using keil uvision4, each function selection menu interface by QC12864B LCD screen display, cooperate with the keys to achieve more choice and switch between each function, makes the system has a friendly interface.According to the function of the need to implement in C language to complete the underlying drive and each subsystem writing and debugging of the program.Make external relays can work according to certain rules, which can achieve the goal of intelligent control, and to a great extent, have the effect of energy saving. Key words: SCTC89C52；socket；SH-RF501；DS1302
II
目录
第1章绪论 (1)
1.1设计的目的和意义 (1)
1.2国内外研究现状 (1)
1.3论文主要内容与思路 (2)
第2章总体方案 (3)
第3章硬件电路设计 (5)
3.1智能排插的工作原理 (5)
3.2硬件简介 (5)
3.2.1STC89C52单片机 (5)
3.2.2QC12864B液晶屏 (6)
3.2.3DS1302时钟芯片 (8)
3.2.4BISS0001红外热释电处理芯片 (9)
3.2.5继电器模块 (10)
3.2.6按键模块 (10)
3.3系统的硬件电路设计原理图 (10)
3.3.1STC89C52最小系统电路图 (10)
3.3.2QC12864B液晶显示电路 (11)
3.3.3DS1302时钟电路 (11)
3.3.4HC-SR501模块电路 (11)
3.3.5继电器电路 (12)
3.3.6按键电路 (12)
3.3.7系统原理图 (13)
第4章系统软件设计 (14)
4.1系统软件设计流程 (14)
4.2模块程序设计 (14)
4.2.1LCD12864液晶驱动程序设计 (14)
4.2.2DS1302驱动程序设计 (16)
4.2.3按键程序设计 (18)
第5章实物制作与结果分析 (19)
5.1实物制作 (19)
5.2加载源程序后的实物结果及分析 (20)
第6章总结与展望 (22)
6.1总结 (22)
6.2展望 (22)
参考文献 (23)
致谢 (24)
附录 (25)
附录1系统原理图 (25)
附录2源程序 (25)
III
湖南工业大学本科毕业设计（论文）
第1章绪论
1.1设计的目的和意义
随着人口的增长、科技的迅猛发展，人们生活水平不断的提高，对于电子产品的需求和要求也不断增加，各式各样的电子产品应用于我们的生活中。在为人类带来便捷的同时，也意味着我们使用的产品消耗的能源同等的增加以维持我们生活的正常进行。可是，我们生活的星球能开发利用的能源是有限的并且正在不断的消耗殆尽，所以，节约能源又成为了我们必须要解决的问题，同时其也是这个社会的主题。所以，这样一对矛盾应尽快得到调解，在调查中我们发现，大部分市面上的电子产品都具有待机功能，比如电视机，电脑，冰箱，空调等家用电器。如此，就我国而言，无意识的家电或电子产品的能耗基于一个十几亿人口的大国，那是一个非常巨大的能源浪费。据测算，家电待机能耗占到中国家庭电力消耗的10%以上。而正是由于这种长期的待机状态，使得排插的负荷也越来越大，带来了非常严重的安全隐患。除此之外，也使得电器的寿命大大缩短[1]。
所以，本系统对家庭中普通的排插进行了更加智能化的设计，我们利用单片机对继电器的控制来达到控制排插通断的目的，并可以通过外设键盘对排插进行定时设置，使其可以按照我们的意愿定时通断，在定时功能的基础上，增加了人体感应模块。
基于此种思维设计，其不仅能节约能源消耗，减轻地球的负担；增加家电的使用寿命；还能让我们的生活变得更加的便捷、舒适。重要的是可以防止不必要的安全事故的发生。
1.2国内外研究现状
目前市场上使用的绝大多数移动电源排插只可以实现简单的电源机械式通断电，单一的功能并不能满足我们未来生活的需要，智能排插可编程开关排插可根据使用者的意愿，对其进行功能设置实现电源的自动通断电，是人们的生活带来极大的方便之余又能应和这个社会节能的主题。
现阶段市场上出现的智能插座有小管家智能插座、科德牌智能插座、POLYHOME智能插座、博联智能插座等等。这几款插座中小管家插座使用智能芯片系统和相应程序软件对继电器进行编程控制，使得插座待机能耗降至零，达到节能安全的目的。利用遥控功能关机后自动切断电源，遥控开机时，能自动接通电源。并且具有消除待机能耗、智能化保护功能、避免电磁波辐射、有效防雷击冲击的特点。科德智能插座，可以进行定时设定，精确值时间为1分
1
智能插座的设计
钟，每天最多可设置多组开与关。并且具有模式功能，随时可切换到长通或定时状态。
目前智能排插的实现方法有机械式定时排插、基于单片机的定时器功能实现排插的智能定时、以及采用现成的智能芯片。机械式定时排插通过转动刻度盘，进行定时时间设置；而基于单片机的智能排插则是通过用单片机控制继电器的通断来控制排插的开关，即通过单片机编程实现智能定时；智能芯片排插则是通过芯片直接感应来实现智能通断电，从而达到消除待机功耗的目的；较为高级的当属无线控制智能排插，基于Wi-Fi通讯，只要家中有无线路由器，排插就会自动寻找网路，用户只需输入上网密码即完成配置，通过智能手机在全球任何地点都可以控制。
智能排插有效地解决了待机能耗的问题，从而提高终端用电设备的使用寿命，促进我国节电降耗产品领域的发展。也消除了生活中的很多安全隐患。可达到适用于彩电、电脑、空调等用电领域的较高技术指标与节电能力。而随着技术的不断发展，对智能排插的承受功率不断地增高完善，智能排插除了广泛应用于家用电器外，还会更多的应用到工业领域。
1.3论文主要内容与思路
本系统设计了基于单片机对继电器的控制来达到智能控制排插通断的目的，并可以通过外设键盘和红外感应对排插进行定时设置和感应通断，使其可以按照我们的意愿自动通断。
论文各章主要内容如下：
第一章是绪论，介绍了本研究的目的和意义，国内外研究现状以及本论文的章节结构。
第二章总体方案设计，在论述系统的设计结构的基础上，详细说明系统的主要设计功能。
第三章是硬件系统构架，首先介绍系统的工作原理，然后介绍单片机的主要性能参数，接着是对每个电路模块进行分析，并给出原理图。
第四章介绍系统的软件设计，并对每个模块进行说明。
第五章介绍实物调试过程，并对相应结果进行了详细的说明。
第六章是本文的总结与展望，并提出进一部完善的工作。
2
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3 第2章 总体方案
本系统的设计主要由感应控制系统和按键控制系统组成，硬件电路由STC89C52单片机为核心控制器，通过C 语言编写文件系统实现各路控制功能。在感应控制系统中，单片机通过HC-SR501人体感应模块触发外部中断进而控制与排插插孔相连的继电器来控制插孔的关断。此外，插孔的关断还可以通过手动按键来操控，通过单片机配合时钟芯片DS1302对排插进行定时开关或延时开关等操作，由LED 指示灯指示当前工作状态并由QC12864B 液晶屏作为人机交互界面进行显示，使系统能够有一个良好的界面。
总体的系统框图如图2.1所示。
图2.1系统框图 （1）智能排插的核心控制电路
STC89C52单片机是本设计的核心器件，配合各个模块实现排插的控制，STC89C52根据不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M 之间，。该最小系统主要由复位电路，晶振电路构成。
（2）QC12864B 液晶显示部分
QC12864B 是带中文字库的汉字图形点阵液晶显示模块，可显示4×8行16×16的点阵汉字及分辨率为128×64的图形。同时，光标显示、画面移动、自定义字符、睡眠模式等功能可实现最直接的人机交互。
（3）DS1302模块
本系统采用DS1302作为时钟计时器，从而实现排插在24小时内任意时间的可变定时和一小时内的固定模式定时。这样可以使得定时准确，方便，节约系统资源，同时程序编写上也能相对简单。
STC89C52 7805稳压电源模块
DS1302计时模块 按键模块 继电器模块
HC-SR501人体感应模块 LCD 显示模块
智能插座的设计
（4）HC-SR501 模块
HC-SR501是建立在BISS0001红外热释电处理芯片上的自动控制模块，其使用LHI778型探头进行设计，具有高灵敏度，功耗低，可靠性强等特点。广泛应用于各类自动感应电气设备，且其是干电池供电的自动控制产品。
（5）继电器模块
本设计采用的是型号为SONGLE SRD-05VDC-SL-C的继电器，5V继电器是一种电子控制器件，具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），可用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
（6）按键模块
系统采用轻触按键设计4*4式矩阵按键，充分利用单片机I/O口控制实现按键功能。
4
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第3章硬件电路设计
3.1智能插座的工作原理
本系统由单片机最小系统、QC12864B液晶屏、HC-SR501、继电器等几个模块组成。通过外设键盘对与继电器相连的排插进行定时、延时设置，使其可以按照我们的意愿在相应的时间通断。或由HC-SR501热释电红外传感器模块，当感应到生物发出的红外线而输出电信号进而触发SCT89C51单片机的外部中断引脚，自动控制排插的通断。由LED指示灯指示工作模式并将工作数据通过LCD 液晶屏显示。
3.2硬件简介
3.2.1STC89C52单片机
STC89C52单片机是一款低功耗、高性能的8位微控制器芯片，内部集成8K字节Flash，512字节RAM，4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，2个外部中断，一个通信一步通信口（UART），一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口，32位的I/O口线，看门狗定时器。另外STC89C52可降至0MHz静态逻辑操作，支持2种可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，、片内振荡器停止工作，从而单片机的一切工作全部停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。具有许多独特的优点，即体积小、重量轻、单一电源、低功耗、功能强、价格低廉、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高等[4-6]。
其内部包含以下功能部件：
a.8位CPU；
b.振荡器和时钟电路；
c.8k字节的程序存储器EPROM;
d.256字节的数据存储器RAM；
e.可寻址外部存储器和数据存储器各64字节；
f.20多个特殊功能寄存器；
g.32线并行I/O口；
h.一个全双工串行I/O口；
i.3个16位定时器/计时器；
5
智能插座的设计
6
STC89C52引脚图如图3.1所示。
图3.1 DIP-40封装STC89C52引脚图
P0口：P0口是一个8位漏极开路的准双向I/O 口。当作为输出口时，输出级为漏极开路电路，应外接一个上拉电阻来提供输出高电平时的驱动电流。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当CPU 访问片外存储器时，由内部硬件自动使控制线为“1”。这时，P0口可作为低8位地址/数据总线分时使用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻[4-6]。
P1口：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位准双向口，作为通用的I/O 端口使用。P1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。当P1口用做输出口输出“1” 时，输出线由内部上拉电阻拉成高电平；作为输入使用时，CPU 必须将“1”写入锁存器，使T1截止，把该端口线由内部上拉电阻拉成高电平[6]。
P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/O 口。P2输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。当CPU 对P2 端口写入“1”时，其内部的上拉电阻把该端口拉为高电平，此时，P2口可作为输入端口来使用。作为输入口使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流[4-6]。
P3口：P3口是带有内部上拉电阻的8位准双向I/O 口，并且还是一个双功能端口。其作为通用的I/O 口使用时，工作原理同P1、P2端口相似。对P3端口写“1”时，输出引脚由内部上拉电阻拉成高电平；作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流[4-6]。
RST ——复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位[4-6]。
3.2.2 QC12864B 液晶显示屏
QC12864B 是一款具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式的带中文
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7 字库以及内部含有国标体中文字库的点阵图形的液晶显示器；其具有128×64的分辨率, 8192个16*16点汉字以及128个16*8点的ASCII 字符集，且具有光标显示、画面移位、睡眠模式等多种功能。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。其引脚图如图 3.2所示。如表3.1为QC12864B 引脚定义表[7]。
1V S S
2V D D 3V O 4R S /C S 5R /W 6E /C L K
7D 0
8D 1
9D 2
10D 3
11D 4
12D 5
13D 6
14D 715P S B 16N C 17R S T 18N C
19A 20K
E 2
LCD 12864V CC V CC 图3.2 QC12864B 引脚图 表3.1 QC12864B 引脚定义 管脚号 管脚名称
电平 管脚功能描述 1
VSS 0V 电源地 2
VCC 3.0+5V 电源正 3
V0 - 对比度（亮度）调整 4
RS(CS ） H/L RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据 5
R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的数据被写到IR 或DR 6
E(SCLK) H/L 使能信号 7
DB0 H/L 三态数据线 8
DB1 H/L 三态数据线 9
DB2 H/L 三态数据线 10
DB3 H/L 三态数据线 11
DB4 H/L 三态数据线 12
DB5 H/L 三态数据线 13
DB6 H/L 三态数据线 14
DB7 H/L 三态数据线 15
PSB H/L H ：8位或4位并口方式，L ：串口方式 16
NC - 空脚 17 /RESET H/L
复位端，低电平有效
智能插座的设计
8 18
VOUT - LCD 驱动电压输出端 19
A VDD 背光源正端（+5V ） 20 K VSS 背光源负端
3.2.3 DS1302 时钟芯片
DS1302 是高性能时钟芯片，具有以下特性：
实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月、以及带闰年补偿的年进行计数；
用于高速数据暂存的31*8RAM ；
最少引脚的串行
I/O ；
2.5-5.5V 满肚工作范围；
2.5V 时耗电小于300nA ；
用于时钟或数据读/写的单字节或多字节数据传送；
8引脚的双排直列封装(DIP )或用于表面的8引脚贴片封装(SOIC )；
简单的3线接口；
TTL 兼容（VCC=5V ）；
可选的工业温度范围-40℃至+85℃；
在DS1202基础上增加的特点：
——可选的慢速充电的能力；
——用于主电源和备份电源的双电源引脚；
——备份电源引脚可用作电池或超容量电容器的输入端；
——附加的告诉暂存存储器（7字节）。
图 3.3为DS1302的芯片引脚图所示。如表3.2所示为DS1302各引脚的功能表[8]。
图3.3 DS1302的芯片引脚图
表3.2 DS1302引脚功能
引脚号
引脚名称 功能 1
VCC2 主电源 2、3
X1、X2 振荡器，外接32.768KHZ 晶振 4
GND 电源地
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RST 复位 6
I/O 数据输入/输出（双向）
7 SCLK 串行时钟 8 VCC1 后备电源
3.2.4 BISS0001红外热释电处理芯片
BISS0001是一款高性能的传感信号处理集成芯片，由热释电红外传感器以及外围连接元器件组成的被动式热释电红外开关模块。其可自动快速有效的控制各式照明灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等等家用电器的关断，普遍应用在宾馆、酒店、公司、商场及家庭等过道或走廊等敏感区域，以及安全区域的灯光、照明和报警系统。引脚原理图如图3.4所示。其引脚功能如表3.3所示[9]。
图3.4 BISS0001引脚图
表3.3 BISS0001引脚功能 引脚号
名称 I/O 功能说明 1
A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A 为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发 2
VO O Vo 上升沿时为有效触发。在输出时间Tx 之外和无VS 的上跳变时，Vo 保持低电平。 3
RR1 -- 输出延迟时间Tx 的调节端 4
RC1 -- 输出延迟时间Tx 的调节端 5
RC2 -- 触发封锁时间Ti 的调节端 6
RR2 -- 触发封锁时间Ti 的调节端 7
VSS -- 工作电源负端 8
VRF I 参考电压及复位输入端。 9 VC I 触发禁止端。当Vc
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10 许触发(VR≈0.2VDD)
10
IB -- 运算放大器偏置电流设置端 11
VDD -- 工作电源正端
12
2OUT O 第二级运算放大器的输出端 13
2IN- I 第二级运算放大器的反相输入端 14
1IN+ I 第一级运算放大器的同相输入端 15
1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端 16 1OUT O 第一级运算放大器的输出端
3.2.5 继电器模块
本系统使用的继电器是型号为SONGLE SRD-05VDC-SL-C 的继电器，该继电器是一种电子控制器件，工作电压5伏，具有两个控制系统分别是输入回路和被控输出回路，利用较小的电流驱动去控制大电流的一种“自动开关”。因此在电路中起着安全保护、自动调节及电路转换等作用，可实现弱电控制强电的目的，常用在自动控制电路中。
3.2.6按键模块
采用普通轻触按键设计矩阵式按键控制，给单片机引脚输入电信号。由于与人体感应模块中用到的外部中断脚P3.2重合，故在设计按键的时候将此引脚除去。
3.3系统的硬件电路设计原理图
3.3.1 STC89C52最小系统电路图
STC89C52为核心的最小系统由复位电路和晶振电路组成，复位电路由按键一个1K 电阻和一个10K 电阻以及一个10uf 的电解电容构成，晶振电路由12M 晶振和两个30PF 电容组成，单片机最小系统如图3.5所示。
图3.5单片机最小系统仿真图
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11 3.3.2 QC12864B 液晶显示电路
QC12864B 带字库型液晶显示模块，内部存有16X16点阵的中文汉字8192 个、8X16 点阵的字符128个以及 64X256 点阵的图形显示 RAM （GDRAM ） 。其电路连接图如图3.6所示。 40V CC 39P0038P0137P0236P0335P0434P0533P0632P0731EA 302928P2727P2626P2525P2424P2323P2222P2121P201P10
2P11
3P12
4P13
5P14
6P15
7P16
8P17
9RESET
10P30
11P31
12P32
13P33
14P34
15P35
16P36
17P37
18X 1
19X 2
20G ND
E1
A T89C51
1V S S
2V D D 3V O 4R S /C S 5R /W 6E /C L K
7D 0
8D 1
9
D 2
10D 3
11D 4
12D 5
13D 6
14D 715P S B 16N C 17R S T 18N C
19A 20K
E 2LCD 12864
R1R2R3R4R5
R6R7R8R9V CC
C1
33p C233p +5V
10K
V CC V CC
图3.6 QC12864B 电路连接图
3.3.3 DS1302时钟电路
DS1302引脚电路中Vcc1为后备电源接一个干电源电池，Vcc2为主电源。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHZ 晶振。电路连接图如图3.7所示[10]。
v cc1
1x 1
2x 23G ND 4REST 5I/O 6SCLK 7
v cc28JP1
D S1302
R12
R10R11
10K BT132.768HZ V CC
P35P36P34
图3.7 DS1302电路原理图
3.3.4 HC-SR501模块电路
BISS0001是一款高性能的传感信号处理集成电路，由运算放大器、状态控制器、电压比较器、封锁时间定时器以及延迟时间定时器等构成的数模混合集成电路。并配以热释电红外传感器和外围元器件构成被动式的热释电红外开关。该模块有两种模式：分别是可重复触发方式和不可重复触发方式。通过Q 脚电信号的变化，触发单片机外部中断达到控制继电器工作效果。本系统采用不
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12
可重复触发方式，当感应到有人体在其范围内活动则Q 脚输出高电平，否则输出低电平，而单片机外部中断为低电平触发，故在模块输出端加一反相器。其电路原理图如图3.8所示，其中PIR 为HC-SR501模块[10]。 40V CC 39P0038P0137P0236P0335P0434P0533P0632P0731EA 302928P2727P2626P2525P2424P2323P2222P2121P201P10
2P11
3P12
4P13
5P14
6P15
7P16
8P17
9RESET
10P30
11P31
12P32
13P33
14P34
15P35
16P36
17P37
18X 1
19X 2
20G ND
E1
A T89C51
C133p C2
33p R20C310u F S0V CC V CC 1Q 2
G ND 3R1A
PIR V
CC Q 49013R241K R2510K V CC
图3.8 HS-SR501模块电路原理图
3.3.5 继电器电路
本系统使用的继电器是型号为SONGLE SRD-05VDC-SL-C 的继电器，该继电器是一种电子控制器件，工作电压5伏，具有两个控制系统分别是输入回路和被控输出回路，利用较小的电流驱动去控制大电流的一种“自动开关”。本系统中，主要是用于控制插座的开关状态，由按键设置及红外感应模块影响单片机I/O 输出信号来控制继电器的工作，从而达到控制插座自动关断的目的。电路图如图3.7所示[10]。
40V CC 39P0038P0137P0236P0335P0434P0533P0632P0731EA 302928P2727P2626P2525P2424P2323P2222P2121P201P102P113P124P135P146P157P168P17
9RESET
10P30
11P31
12P32
13P33
14P34
15P35
16P36
17P37
18X 1
19X 2
20G ND
E1
A T89C51
C133p C2
33p Q 1N PN
K 1RELA Y-SPST K 2
RELA Y-SPST R20Q 2N PN D 5D 41K
C3R21S0V CC
V CC
R221K K 3
RELA Y-SPST D 6Q 3N PN R231K P10P11P12
图3.7 继电器控制电路
3.3.6 按键电路
采用普通轻触按键设计矩阵式按键控制，给单片机引脚输入电信号。如图
3.8所示。
湖南工业大学本科毕业设计（论文）
13
40
VCC
39
P00
38
P01
37
P02
36
P03
35
P04
34
P05
33
P06
32
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31
EA
30
29
28
P27
27
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26
P25
25
P24
24
P23
23
P22
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21
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1
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3
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4
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5
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6
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7
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RESET
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P30
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18
X1
19
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20
GND
E1
AT89C51
C1
33p
C2
33p
R20
C3
S0
S1 S2 S3 S4S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
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S13
S14
S15
S16
P30
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P34
P35
P36
P37
R16
R15
R14
R13
VCC
VCC
10K10K
10K
10K
图3.8矩阵按键电路原理图
3.3.7 系统原理图
系统原理图见附录I。
智能插座的设计
14
第4章 系统的软件设计
4.1 系统软件设计流程
系统采用STC89C52单片机作为控制中心，使用C 语言进行程序的编写，使用Keiluvision2软件进行编译。
通过按键进行实时时间、定时时间及延迟时间的模式选择以及个模式下的数据修改，由LCD12864液晶屏显示。并通过感应器反馈的信息给单片机处理，如图4.1所示为主程序流程图。
图4.1为主程序流程图
4.2 模块程序设计
4.2.1 LCD12864液晶驱动程序设计
本系统使用QC12864B 液晶模块作为显示器，建立人机界面。其可显示4行8字汉字及128X64图形，并且内置8192个汉字字库 、128个字符以及 64X256 点阵图形显示 RAM （GDRAM ）。其显示功能需要完成两个操作：写操作（写指令与数据）和读操作（读指令与数据）。
1.写操作
从MPU 写资料到液晶显示模块。模块采用8位并行连接方式进行数据传输，其时序图如图4.2 所示。
延迟设置 定时设置 时间设置 单片机 开始
按键功能选择
感应器继电器显 示
智能家居整体解决方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统：区域： 主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台.
1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅
设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅
设计提纲 《智能插座的设计》论文概述 一、文献综述 1.前言 该论文详细阐述了家电管家的概念、创新性、工作原理、设计方案、社会应用价值等。 家电管家是一个由手机APP加一个智能插座的科技产品。手机上的APP通过蓝牙来连接智能插座，简单的操作APP按钮，实现对家用电器的智能化、安全化控制。 第一点：节能环保 家用电器通常大多数时间处于待机状态，造成很大的电能浪费，据统计一个普通家庭的待机功耗相当于其一个月的用电量，这还仅仅是一个家庭。相比之下智能插座不需要来回的插拔、不需要机械开关、就可以实现对家用电器电源的通断电，以达到节能环保的目的。 第二点：安全用电 多次的插拔造成插座不牢固、接触不良、极易产生电弧（电弧的危害极大），自动控制插座孔的通断电可以省去插拔电源次数，降低了电弧产生的可能性，降低了因电弧发生火灾的概率，大大提高了插座的使用寿命。 将不使用的插孔及时的自动闭合，减少了电磁辐射对人们身体的损害，父母再也不用担心孩子乱触碰电源插座等造成的安全问题。 第三点：智能、方便 可以通过手机APP来设定用电器工作时间，可以设定在何时去工作。 在APP中可以添加或减少控制任务，比如何时控制饮水机烧水、控制电饭煲做饭、控制手机、平板等移动设备的充电时间（省去插拔的麻烦）、控制WiFi的工作时间等等。同时检测因不明原因造成的用电器断电，即时传送到手机上，及时提醒人们发现。 亦可以通过APP来搜寻、添加设备实现对多个插座的控制。
目录 第一章引言................................................................................................................................ - 2 - 1.1 设计背景...................................................................................................................... - 2 - 1.2 总体设计概述.............................................................................................................. - 2 - 1.3 文本结构...................................................................................................................... - 3 - 第二章电源设计方案................................................................................................................ - 3 - 2.1 各种电源电路介绍...................................................................................................... - 3 - 2.2 桥式整流电路的设计.................................................................................................. - 3 - 第三章控制电路设计方案...................................................................................................... - 4 - 3.1 MCU的选择与应用....................................................................................................... - 4 - 3.2 继电器的选择.............................................................................................................. - 5 - 3.3 三极管驱动原理.......................................................................................................... - 5 - 3.4 无线传输控制.............................................................................................................. - 6 - 第四章电路设计的问题及PCB设计要求.............................................................................. - 7 - 4.1 如何最大限度的降低功耗.......................................................................................... - 7 - 4.2 元器件的选择与承受功率问题.................................................................................. - 7 - 4.3 PCB设计的要求与规则............................................................................................... - 7 - 4.4 整体电路图.................................................................................................................. - 9 - 4.5 PCB图：..................................................................................................................... - 10 - 第五章软件设计...................................................................................................................... - 11 - 5.1设计概述..................................................................................................................... - 11 - 5.2 使用到的MCU资源.................................................................................................... - 11 - 5.3 定时程序.................................................................................................................... - 11 - 5.4主程序及其算法......................................................................................................... - 12 - 第六章 APP的设计............................................................................................................... - 16 - 6.1 APP的开发概述......................................................................................................... - 16 - 6.2 应用程序.................................................................................................................... - 16 - 6.3 程序库........................................................................................................................ - 16 - 6.4 设计要求.................................................................................................................... - 16 - 第七章整体设计调试、外观设计.......................................................................................... - 18 - 7.1 整体测试技术指标.................................................................................................... - 18 - 7.2 外观整体设计............................................................................................................ - 18 - 结论 ......................................................................................................................................... - 19 - 参考文献：................................................................................................................................ - 20 - 附录B:实物、演示效果图....................................................................................................... - 21 -
2015届本科毕业论文（设计）智能蓝牙插座设计 学生姓名： 所在院系： 所学专业： 导师姓名： 完成时间：
智能蓝牙插座设计 摘要 随着现代通信技术的不断进步，蓝牙技术作为短距离通信技术的一种，逐渐应用于人们的日常生活中。本文研究的是基于手机蓝牙的智能插座设计，主要是基于安卓智能手机，借助于智能手机的应用程序通过手机蓝牙控制插座电源的开关、定时开关、显示时间等。设计方案主要包括插座硬件电路设计和软件程序设计两部分。本设计为插座的无线控制提供了一种方案，也给设计其它智能家居无线控制提供借鉴意义。 关键词：蓝牙、智能手机、智能插座
Smart Bluetooth socket design Abstract With the advances of modern communications technology, Bluetooth technology as a short-range communications technology, increasingly used in people's daily lives.This paper is based on the smart phone Bluetooth socket design is mainly based on Android smartphones, by means of smart phone applications via mobile phone Bluetooth control socket power switch, timer switch, display time.Design includes socket hardware circuit design and software design in two parts.The design for the socket wireless control provides a program, but also to design other smart home wireless control provides reference. Keywords: Bluetooth；smart phones；smart socket
插座底座设计正文（有全套图纸）
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1.塑件工艺分析及塑料的选用 (3) 1.1 塑件工艺分析 (3) 1.2 塑料的选用 (3) 2.模具种类与模具设计的关系 (7) 3.模具的基本结构 (8) 3.1 模具的成形方法 (8) 3.2 型腔的布置 (8) 3.3 确定分型面 (8) 3.4 确定推出方式 (9) 3.5 模具的结构形式 (9) 4.注射机的选择 (11) 5.注塑机参数校核 (12) 5.1最大注射量校核 (12) 5.2 锁模力校核 (12) 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (12) 5.4 模具闭合高度校核 (13) 5.5 开模行程校核 (13) 6.模具设计的有关计算 (14) 7.模具结构、尺寸的设计计算 (16) 7.1型腔结构 (16) 7.2型芯结构 (16) 7.3 选择浇注系统 (17) 7.4 冷却系统的设计 (21) 7.5导向机构 (24) 7.6拉料杆 (25) 7.7推出结构的计算 (26) 7.8模具排气槽设计 (27) 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 (28) 8.1零件的技术要求 (28) 8.2总装技术要求 (28) 结论 (30) 致谢 (31)
摘要 塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计，该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝缘性好、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词双分型面注射模具插座聚甲醛。
智能插座项目 第一章项目总论 一、项目名称及承办单位 1、项目名称：智能插座项目 2、项目建设性质：新建 3、承办企业名称：XXX有限公司 4、项目负责人：AA 二、项目拟建地址 项目建设地址：XXXXXX 三、可行性研究的目的 本可行性研究报告对该项目所涉及的主要问题，例如：资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建设规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。通过分析比较方案，并对项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测，从而为投资决策提供可靠的依据，作为该项目进行下一步环境评价及工程设计的 基础文件。 本可行性研究报告具体论述该项目的设立在经济上的必要 性、合理性、现实性。技术和设备的先进性、适用性、可靠性。
财务上的盈利性、合法性。环境影响和劳动卫生保障上的可行性。建设上的可行性以及合理利用能源、提高能源利用效率。为项目法人和备案机关决策、审批提供可靠的依据。 本可行性研究报告提供的数据准确可靠，符合国家有关规定， 各项计算科学合理。对项目的建设、生产和经营进行风险分析留有一定的余地。对于不能落实的问题如实反映，并能够提出确实可行的有效解决措施。 四、可行性研究报告编制依据和范围 （一）项目可行性报告编制依据 1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划。 2、《产业结构调整指导目录（2011年本）》。 3、《投资项目可行性研究指南（试用版）》。 4、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。 5、南京市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要。 6、XXX有限公司提供的《智能插座生产项目建议书》。 7、XXX有限公司提供的相关技术文件和有关数据。 &国家、省、部关于智能插座生产技术规范和有关规定等。 9、国家现行有关政策、法规和标准等。 （二）可行性研究报告编制范围 本可行性研究报告的内容和深度依照国家发展和改革委员会依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及公司实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证。研究、分析和预测国内外市场供需
毕业论文（设计） 题目基于单片机的智能插座的设计 姓名学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 完成地点
基于单片机的智能插座的设计 作者: ） 指导教师： [摘要]：本文主要描述了一个定时插座的设计与制作。定时插座可以弥补现实生活中普通插座功能的不足，能够通过外设按键设置两组开关定时时段和6组倒计时定时，同时也能够通过红外遥控进行无线控制，使外接电器可以按照一定规律工作，既可以达到智能控制的目的，又在很大程度上起到节能的作用。 [关键词]：STC89C52;定时;插座;红外;继电器
The design of timing socket based on microcontroller Author: () Tutor: Abstract: This paper mainly describes the design and production of a timing socket. The timing socket could compensate for the shortage of the common socket .It also could set any timing in a day and six groups of fast timing by the key. At the same time, it could also be remotely controlled by infrared controller, so that home appliances could work on rules. In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy. Keywords: STC89C52; Timing; Socket; Infrared; Relay
科研训练报告 姓名：黎俞池 专业年级： 08光测（2）班 学号： 3108002435 指导教师：刘伟 时间：2012 年 2 月25 日
一、本设计课题背景和意义 随着科学技术的进步，家用电器及办公用电设备的普及度越来越大，技术含量也越来越高，加之随人们收入的提高，家用电器使用到越来越多的方面去了。因而用到的电能分配要求也越来越高。同时各种电器在方便人们的生活的同时，也存在安全隐患，导致引起火灾。据公安和消防部门有关资料显示，全国平均每天发生火灾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。事故的发生与家用电器的插座密切相关。因此，研制出当家用电器出现安全隐患之时能及时切断电源的智能插座至关重要。 现如今市场的绝大多数出插座都不具备任何智能功能，极少所谓的“智能插座”也只是具备定时通断功能，而无法对非正常状况进行监测与断电控制，不具备真正的智能功能，并且性价比也不高。现有的插座已经不能适应各方面的需要，功能新颖的插座有着强大的市场需求。为此，我们将研究一种新型智能插座具有重要意义。本设计作品属于计量型智能插座。插座功能类似于单相多功能电表。设计思想为设计以微功耗单片机89C51为信息处理核心配有按键和LCD显示屏的智能插座。插座具有累计电量、计算有功、温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示等智能功能。 二、本设计课题的主要设计内容、预期设计结果和拟解决的关键问题 主要设计内容：电子智能插座硬件系统由状态检测模块、单片机系统模块、电源模块、硬件时钟模块等组成。其中状态检测模块包括三个部分：温度检测、电压检测、电流检测。电子智能插座软件系统采用模块化设计结构，主要有信号采集和处理模块、键盘管理模块。LCD显示模块、定时模块和插座继电器动作控制模块。电子智能插座的外形设计等。 设计框图如下图： 电压检测模块 电流检测模块 温度计检测模块 电源模块89C52 单片机 通断控制电路 LCD显示屏 A D 转 换 按键
智能插座系统方案 关键词: 智能插座 节能 功率测量 智能家居 物联网 智能插座简介 伴随着移动4G网络的全面发展，以及WIFI网络的大范围覆盖，智能家居逐渐走入了人们的家庭生活中。智能插座作为智能家居里面不可缺少的辅助电器，一直受到智能家居厂家的关注。智能插座又可以称为WIFI插座，在普通插座的功能基础上延伸了许多功能，如防雷击，防短路，防过载，防漏电，配合智能手机的APP应用，可以实现远程开关控制、定时开关、随时了解家电设备的使用状况。 智能插座还能够根据使用电力的场所，推测人的动线。例如，如果浴室照明长时间开着，家庭服务器便会发出警告。如果家中只有一位老年人独居，还可根据利用电热水壶的状况，将其健康状况变动相关信息通知给居住在远处的家人。 智能插座即有节能功能，又具有智能控制功能。目前市场上用户体验较好的产品是博联Broadlink的SP2智能插座和欧瑞博的WIFI智能插座。 。 智能插座主要实现的功能: 1、具有短路保护、过载保护、漏电保护、防雷击功能； 2、通过手机APP实现远程控制功能:实时开关、定时开关； 3、掌握电气设备状态:累计通电时间、即时功率、用电量； 通过与服务器间信息反馈，还可以扩展更多的功能，如电气设备监测，智能省电等功能。
智能插座系统原理框图 硬件设计 智能插座模块主要由五个小模块组成，分别为电源模块、计量模块、MCU模块、无线模块、继电器控制模块,各模块功能如下: 1、电源模块：采用AC-DC开关电源，将交流220V转化成5V，为主板提供电源； 2、计量模块：检测负载电器的电压、电流、功率,采用单颗电能计量芯片检测，计量 芯片有Cirrus logic的CS5463，ADI 的ADE7755，HLW的HLW8012都具有测量功率、 电压、电流的功能，计量芯片对负载交流电压信号和负载电流信号进行采样，经内 部DSP算法处理后，以脉冲方式输出功率值、电压有效值、和电流有效值； a)电流采样：负载电流流经锰铜电阻，因为锰铜电阻的电阻值是固定不变的，所 以不同的负载电流，锰铜电阻两端产生的压降不一样，计量芯片通过采集锰铜 电阻两端的压降值，实现电流信号的采样。 b)电压采样：交流电零线信号经电阻分压后，输入到计量芯片的电压检测通道， 通过芯片内部集成的DSP算法实现电压信号的采样。 3、MCU模块：智能插座的智能控制部分，采集到电能数据，进行分析处理，通过无线 模块和服务器联网，发送和接收服务器的数据和指令，一般采用低功耗的MCU，如 TI的MSP430； 4、无线模块：有WIFI、Zigbee、ZWave几种主流通讯协议，由1颗无线通讯芯片和1 颗ARM芯片构成，连接服务器，进行数据传输； 5、继电器控制模块:控制负载电器电源的接入和断开； 软件设计 智能插座与传统插座的区别还在于可以通过手机APP实现智能化控制。智能插座方案软件分为上位机软件和下位机软件。上位机软件指的是手机APP应用程序，实现人机交互的功能;下位机软件是硬件底层程序，实现电能数据的采集、电器控制功能。 上位机软件设计
摘要 (1) 前言 (2) 1.塑件工艺分析及塑料的选用 (3) 1.1 塑件工艺分析 (3) 1.2 塑料的选用 (3) 2.模具种类与模具设计的关系 (7) 3.模具的基本结构 (8) 3.1 模具的成形方法 (8) 3.2 型腔的布置 (8) 3.3 确定分型面 (8) 3.4 确定推出方式 (9) 3.5 模具的结构形式 (9) 4.注射机的选择 (11) 5.注塑机参数校核 (12) 5.1最大注射量校核 (12) 5.2 锁模力校核 (12) 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (12) 5.4 模具闭合高度校核 (13) 5.5 开模行程校核 (13) 6.模具设计的有关计算 (14) 7.模具结构、尺寸的设计计算 (16) 7.1型腔结构 (16) 7.2型芯结构 (16) 7.3 选择浇注系统 (17) 7.4 冷却系统的设计 (21) 7.5导向机构 (24) 7.6拉料杆 (25) 7.7推出结构的计算 (26) 7.8模具排气槽设计 (27) 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 (28) 8.1零件的技术要求 (28) 8.2总装技术要求 (28) 结论 (30) 致谢 (31)
塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计，该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝缘性好、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词双分型面注射模具插座聚甲醛。
基于单片机的智能插座的设计含电路图设计
毕业论文（设计） 题目基于单片机的智能插座的 设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于单片机的智能插座设计毕业论文 目录 中文摘要........................................................... I 英文摘要.......................................................... II 前言............................................................ III 1 整体方案设计及选择 (1) 2 元件介绍 (2) 2.1 STC15F408AD单片机 (2) 2.2 DS1302时钟芯片 (3) 2.3 BT136晶闸管 (6) 2.4 光耦MOC3022 (7) 2.5 电流互感器 (8) 3 硬件电路设计 (9) 3.1 显示模块设计 (9) 3.2 时钟模块设计 (10) 3.3 按键模块设计 (11) 3.4 电流检测模块设计 (12) 3.5 晶闸管控制模块设计 (13) 3.6 电源模块设计 (14) 4 软件设计 (16) 4.1 主程序设计 (16) 4.2 显示子程序设计 (17) 4.3 时钟子程序设计 (18) 4.4 按键子程序设计 (19) 4.5 电流检测子程序设计 (20) 5 Protel DXP电路板制作 (22)
6 系统调试 (22) 6.1 硬件电路部分调试 (23) 6.2 软件部分调试 (23) 6.3 调试结果 (24) 结论 (25) 结束语 (26) 致谢 (28) 参考文献 (29) 附录1 实物照片 (30) 附录2 原理图 (31) 附录3 PCB图 (32) 附录4 源程序 (33) 附录5 元器件清单 (38)
1.调研目的与背景 了解红外自学习型智能插座市场情况，指导后续分体节能方案方向。 2.智能插座简介 无线智能空调控制器可用于分体式空调的远程管理、电量监测、工作状态管理与检测等领域。本智能控制器和智能主机配合，可对空调进行远程管理与能耗统计。智能空调控制器自身具备抑制瞬流、过压、高次谐波等功能，通过自带的红外遥控功能控制空调的工作状态，可远程直接切断空调电源；无线智能空调控制器具有抗干扰能力强、耐高压冲击、防雷、性能稳定、寿命长等优点。当检测到电流过载时自动切断负载，预防空调设备火灾事故的发生。 图1.常见红外自学习型插座接线原理图
3.智能插座市场分析 3.1主流的厂家及其方案 3.1.1上海微悦科技有限公司 上海微悦科技有限公司作为上海微系统所在物联网领域的产业化载体，加快推进上海微系统所物联网技术成果的产业化，致力于将已有的技术和标准优势转化为大规模应用和产业化优势。公司依托上海微系统研究所物联网技术，专注于建筑楼宇节能、智慧园区、智能照明三大领域，为用户提供舒适、低碳、绿色的智能生活，并以传感技术为基础，为智能安防、智能交通、智能水务和智能消防行业应用提供互联网技术解决方案、平台建设和系统集成服务。 产品型号 MS-SA101-AC 产品功能 MS-SA101-AC插座式空调控制器，集成 了智能插座、用电计量、红外遥控功能， 实现对空调的本地控制和在线控制，及空 调的全自主运行。 远程控制，在线管理； 用电计量，能耗监测； 定时开关，策略管理； 温度监测，自动调节； 人体感应，人走关机。 1)自动探测环境温度并实施空调控制：采集环境温度, 根据设置的温度条件, 自动启动空调制冷或制热。 2)可外接多个人体感应探头：自动判断人体进入, 为空调控制提供更加严格的依据, 除了温度条件外, 当现场有人时开启空调. 3)多种控制方式：控制器可以通过内置参数对被控设备进行控制, 也可以通过网络与管理电脑连接, 实现对外围设备的控制。 4)多时段设置：控制器具有多时段控制功能, 可以在不同时段对不同目标实施不同的控制方式, 例如下班后强制关闭空调和局部照明等。 5)急速温变报警：为防止人为非正常方式干预, 系统自动判断温度的急剧变化, 一旦发现强制切断电源, 如果与上位机连接时实时通过网络报警。
比较全的一套智能家居设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域：主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光 电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。
目录 目录 .......................................................................... I 摘要 ......................................................................... I 第一章绪论 . (1) 1.1 智能定时插座的发展概况 (1) 1.2 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 (3) 2．1智能定时开关插座的控制方案 (3) 2.1.1 智能定时开关插座的总体框图 (3) 2.2 智能定时开关插座的框图原理 (3) 2.2.1 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 (5) 3.1 智能定时开关插座的电源电路 (5) 3.2 单片机AT89S51芯片概述 (5) 3.3 智能定时开关插座的复位及时钟电路 (6) 3.4 智能定时开关插座的显示电路 (7) 3.5 智能定时开关插座的继电器电路 (8) 3.6 智能定时开关插座的器件选择 (8) 3.6.1 智能定时开关插座的外观质量检查 (8) 3.6.2 智能定时开关插座的电气性能的筛选 (9) 3.6.3 智能定时开关插座的元器件的检测 (9) 3.7 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 (11) 4.1 智能定时开关插座的的软件设计 (11) 4.1.1智能定时开关插座的主程序流程图 (11) 4.1.2智能定时开关插座的按键流程图 (11) 4.1.3 智能定时开关插座的定时流程图 (12) 4.1.4 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 (16) 5.1 智能定时开关插座的仿真 (16) 5.1.1 KEIL工程的建立 (16) 5.2.2源文件的输入 (17)
插座面板毕业设计开题报告 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品 ___优势明显，有些甚至只有国外产品 ___的 1/5～1/3，加入 WTO 后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 WTO 前本来就主要依靠进口，加入 WTO 后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在 xx 年已得到改善，逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，选题的背特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生景及意义产不
了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力 ___国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持 20%左右的水平。 近年来，港资、台资、外资企业在 ___发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。 在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步深造打下了坚实的基础。作为我们在校期间一次较为系统的工程训练可以得到以下几方面的能力培养：
智能开关/插座解决方案
1 2 3 4目录简介 解决方案 合作模式 公司资质
1、 简介 安信专为开关插座智能化提供一站式解决方案，凭借多年的无线通讯产品研发及系统服务的积累和经验，从硬件方案-》系统软件-》平台服务整个产业链条的把控，为产品的迅速立项，设计，研发，量产提供很好的支撑。平台系统软件硬件PCBA设计 APP，大数据 嵌入式系统开发 安信云平台致力于提供设备数据 接入交互、管理，存储，提升产 品用户体验、产品竞争力。安信为客户供整套嵌入式系统， 也可定制化功能需求开发。安信为客户提供一站式的智能 硬件解决方案，直接给厂商输 出PCBA，无需二次开发。
规格参数 产品外观：通用公模/定制化私模 可配标准：国标 外壳材质：阻燃ABS 工作电压：AC110-250V/50Hz 最大功率：200W 最大电流：5A 适用负载：LED灯,节能灯,日光灯等控制方式：面板触控/手机APP 功能介绍 通过手机APP对智能开关进行定时，开关等远程控制功能，可自行添加多种场景模式；零火线设计，电容式触控，反应灵敏。 成功案例 总计出货量30000支智能插座PCBA主板。 客户可直接选择已有的PCBA+公模直接OEM或者客 户自主设计磨具直接ODM APP 模具外壳
规格参数 产品外观：通用公模/定制化私模可配标准：国标/欧标 外壳材质：阻燃ABS 工作电压：AC110-250V/50Hz 最大功率：5-200W 最大电流：5A 适用负载：LED灯,节能灯,日光灯等控制方式：面板触控/手机APP 功能介绍 通过手机APP对智能开关进行定时，开关等远程控制功能，可自行添加多种场景模式；零火线设计，电容式触控，反应灵敏。 成功案例 总计出货量60000支智能插座PCBA主板。 客户可直接选择已有的PCBA+公模直接OEM或者客户自主设计磨具直接ODM APP 模具外壳单路 二路 三路