2020年智能插座開題報(bào)告

智能插座開題報(bào)告姓名：黎俞池專業(yè)年級(jí)：08光測(cè)（2）班學(xué)號(hào)：3108002435指導(dǎo)教師：劉偉時(shí)間：年月日一、本設(shè)計(jì)課題背景和意義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，家用電器及辦公用電設(shè)備的普及度越來越大，技術(shù)含量也越來越高，加之隨人們收入的提高，家用電器使用到越來越多的方面去了。因而用到的電能分配要求也越來越高。同時(shí)各種電器在方便人們的生活的同時(shí)，也存在安全隱患，導(dǎo)致引起火災(zāi)。據(jù)公安和消防部門有關(guān)資料顯示，全國平均每天發(fā)生火災(zāi)358起，其中電器火災(zāi)占30%以上，其主要原因是超負(fù)荷、短路、電弧等。事故的發(fā)生與家用電器的插座密切相關(guān)。因此，研制出當(dāng)家用電器出現(xiàn)安全隱患之時(shí)能及時(shí)切斷電源的智能插座至關(guān)重要。現(xiàn)如今市場的絕大多數(shù)出插座都不具備任何智能功能，極少所謂的“智能插座”也只是具備定時(shí)通斷功能，而無法對(duì)非正常狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與斷電控制，不具備真正的智能功能，并且性價(jià)比也不高?，F(xiàn)有的插座已經(jīng)不能適應(yīng)各方面的需要，功能新穎的插座有著強(qiáng)大的市場需求。為此，我們將研究一種新型智能插座具有重要意義。本設(shè)計(jì)作品屬于計(jì)量型智能插座。插座功能類似于單相多功能電表。設(shè)計(jì)思想為設(shè)計(jì)以微功耗單片機(jī)89C51為信息處理核心配有按鍵和LCD顯示屏的智能插座。插座具有累計(jì)電量、計(jì)算有功、溫度檢測(cè)、過載保護(hù)、定時(shí)通斷、自動(dòng)報(bào)警、狀態(tài)提示等智能功能。二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果和擬解決的關(guān)鍵問題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：電子智能插座硬件系統(tǒng)由狀態(tài)檢測(cè)模塊、單片機(jī)系統(tǒng)模塊、電源模塊、硬件時(shí)鐘模塊等組成。其中狀態(tài)檢測(cè)模塊包括三個(gè)部分：溫度檢測(cè)、電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)。電子智能插座軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，主要有信號(hào)采集和處理模塊、鍵盤管理模塊。LCD顯示模塊、定時(shí)模塊和插座繼電器動(dòng)作控制模塊。電子智能插座的外形設(shè)計(jì)等。各模塊作簡單介紹：1、電源模塊因電路需要直流電壓供應(yīng)，一般晶管放大電路需要正負(fù)12V，單片機(jī)需要5V電壓。因而需要設(shè)計(jì)電源從220V電壓的家庭用電轉(zhuǎn)化為直流電源供電路工作。主要需考慮的是輸出電壓的穩(wěn)定性和功耗。初步考慮使用整流電橋電路或者阻容降壓電路。2、電壓和電流檢測(cè)模塊電壓和電流的檢測(cè)相對(duì)簡單。電路分別如下圖：其中電流的測(cè)量也可以用電流互感器測(cè)量。3、溫度檢測(cè)模塊溫度檢測(cè)可選用數(shù)字溫度傳感器或者直接使用數(shù)字溫度傳感器。4、AD轉(zhuǎn)換及單片機(jī)模塊此部分電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的電壓、電流及溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過單片機(jī)對(duì)其計(jì)算處理從而能在LCD上顯示數(shù)據(jù)，并且控制繼電器通斷以達(dá)到限制功率安全保護(hù)的功能。初步選用STC89C52單片機(jī)及其組成的電路。5、軟件模塊程序設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要有信號(hào)采集和處理模塊、鍵盤管理模塊、LCD顯示模塊、定時(shí)模塊和插座動(dòng)作控制模塊。插座上電后，系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化程序主要完成對(duì)單片機(jī)專用寄存器的設(shè)定，單片機(jī)工作方式及各端口的工作狀態(tài)的設(shè)置。系統(tǒng)初始化之后進(jìn)入主循環(huán)，進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，即溫度、電流、電壓檢測(cè)，并在LCD上顯示檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)單片機(jī)得到的溫度信號(hào)、電流信號(hào)或電壓信號(hào)超過一定的限度，單片機(jī)會(huì)立即通過蜂鳴器和LCD報(bào)警，并控制繼電器切斷負(fù)載回路。此外，若用戶開啟節(jié)能功能，當(dāng)電流值小于某一規(guī)定值時(shí)，單片機(jī)將進(jìn)入休眠模式節(jié)電。預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果：電子智能插座將實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備的全面監(jiān)控。這種插座具有累計(jì)電量、計(jì)算有功、溫度檢測(cè)、過載保護(hù)、定時(shí)通斷、自動(dòng)報(bào)警、狀態(tài)提示等智能功能?？捎糜诳照{(diào)、冰箱、及微波爐等家用電器的監(jiān)控，也可以作為教