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1、大学生挑战杯-------创业实践论文智能插座控制系统的设计摘要：插座使用了一个集成电路LM339,重点阐述了该插座的硬件主要构成，各部分的主要作用及设计过程。设计方案的核心部件是继电器，通过硬件的合理设计，使系统能满足控制模型中不同阶段的要求。而电路控制模块则通过控制继电器的导通和断开，从而控制电源的通与断，使控制具有灵敏、可靠、抗干扰能力强等优点。定时直接由人工设定，当使用大功率用电器的时候，突然断电，再次来电，可以起到智能的断电的保护作用，从而防止火灾事故的发生。关键词：集成电路继电器定时器引言集成电路以其高集成度、体积小、质量轻、应用灵活且具有良好的性能价格比等优点在电子产
2、品中的应用已经越来越广泛，因而适用于各种不同场合的电压比较测试控制装置应运而生，并发挥着极其重要的作用。在日常生活、工农业生产和科学实验中。一般情况下，当检测和定时的系统一旦确定时,其电压值大小和时间等各项硬件条件就确定了。这时,影响系统平衡的因素主要有:电压的大幅度的波动，系统周围的环境温度,以及时间控制方式和调节方法等。目前过载保护的控制及时间的控制方法有很多种,其中有的方法达到的控制相当的不精确，时间误差非常大。而本文给出的集成电路对过载保护精确度非常高及定时系统非常之精确。本方案结构简单，应用范围广，可以作为普通用户使用，还可以用于大型厂房用电器的过载保护及时间控制功能，智
3、能断电。且具有操作方便,控制灵活，节约电能等优点。1.概述1.1系统概述本设计基本思路是:在我们平时使用大功率用电器的时候，由于各方面的原因突然断电，人们一般无意识的去拔掉用电器，当再次来电的时有时会发生事故，此时对我们的生命和财产造成严重的威胁，为此我们采用了使用大功率用电器时突然断电，而又再次来电时为确保生命和财产的安全，我们研制了智能型断电功能-----第9页共9页大学生挑战杯-------创业实践论文通电之后插座不能使用。其次是定时功能：晚上给手机等用电器充电时，我们不能定一个闹钟而使其饱和时半夜起床拔掉用电器。为此，我们研制出了定时功能；从而在保证我们睡眠质量的同时又保证
4、了用电器的使用寿命。最后，我们还设计了过压保护，对保护用电器起到了非常重要的作用。1.2总体设计方案方案1：全硬件设计。基本思想是运放LM339构成电压比较器,反相输入参考电压,正相输入信号电压,当信号电压超过参考电压时,电压比较器输出电平发生跳变,从而给控制电路一个信号，控制电路根据收到的信号决定是否工作,以保持恒定的电压。方案2：软硬件结合。基本思想是根据设计思路输入电压的比较，将比较结果传送到控制电路，控制电路根据收到的信号决定是否工作,以保持恒定的电压。由于电压范围有所控制，并且同时由集成电路等继电器来决定控制电路工作与否，在一定程度上可以大大减少误差，在操作上也比较方便。
5、本设计是一个典型的检测、控制型应用系统，要求系统完成从电压检测、信号处理、输入运算到输出控制和显示以实现电压控制及定时的控制和智能型断电的全过程。因此，以集成电路、继电器、定时电路以满足控制应用类型的功能需要。另外，集成电路的使用也为实现电压的智能化控制以及提供完善的控制功能，继电器控制电路的通与断。而这些功能也在常规插座中往往是难以实现或无法完成的，所以本设计将采用方案二。1.3主要技术指标温度设定范围为：-20ºC～80ºC温度控制静态误差：小于等于1ºC；控制输入电压：大于250V2.单元电路设计2.1通道前向通道是信息采集的通道,主要包括电压检测、电压比较、定时、继电器等电
6、路。由于电压过高是一个对用电器非常危险的过程,因此通道中采用集成电路对电压进行比较。按设计要求电压控制静态误差≤1ºC,电压设定范围为大于等于250V,温度设为-20ºC～80ºC,则系统控制的总误差应不大于1.56%,分配到前向通道的信号采集总误差应不大于系统总误差的1/2,即精度应为0.78%。第9页共9页大学生挑战杯-------创业实践论文在电路中，电压控制的输入后产生0-5V的模比较电压信号送入LM339的输入端，LM339将模拟量转换为数字量，通过一定的电路进行运算处理，通道设计包含以下几个方面：(a)集成电路选择集成电路的种类较多。电压的控制难度大，因而灵敏度较低。但
7、LM339是美国一家知名公司生产的二端式集成电路，具有体积小﹑重量轻﹑线形度好﹑性能稳定等一系列优点。它的测压范围为0V～20V，满刻度范围误差为±0.03V，当电源电压在2～36V之间，稳定度为1%时，误差只有±0.01ºC,完全适合用于本设计对电压测量的要求。另外，LM339是温对于提高系统抗干扰能力也有很大的帮助，因此本设计选用LM339作为电压比较电路。需要注意的是，在使用LM339时，为了避免器件与水的的直接接触，应将集成电路装入保护套管中，或将器件用聚四氟
