家用电器的自动开关控制设计与实现——基于51单片机

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1、摘要在全球能源危机的大环境下，寻求解决能源危机的方法成了世界各国的一个潮流，顺应节能减排的潮流，本设计主耍针对丁•节省电能，对排插做适当的技术改进。本设计的主控芯片为51单片机，结合蓝牙串口、光敏、温度传感、人体红外感应、时钟、继电器和LCD1602等功能模块组成一个智能排插，从而实现家用电器的自动开关控制。第一个功能，蓝牙遥控功能，使用安卓手机平台可以随吋遥控继电器的开关。第二个功能，光控功能，当光达到一定强度或低于一定强度，使比较器输出低电平或者高电平，从而达到控制继电器的目的。第三个功能,温控功能，超过或低于门限值后单片机输出

2、低电平或高电平从而控制继电器。第四个功能，人体感应功能，有人走近或走开则输出低电平或者高电平从而控制继电器的开关。第五个功能，睡眠定时功能，通过DS1302时钟芯片，定时到了单片机就会输出低电平控制继电器。继电器的作用就是在于可以用5V的弱电控制220V的交流电，做到弱电和强电的隔离，而LCD1602的作用则是显示当前温度值、LI期和时间。关键词节约能源单片机排插电器安卓自动1.引言生活中浪费的现象比比皆是，屡见不鲜，而且全世界正在面临能源越来越紧缺的局面，针对于解决这个问题，一方面是不断寻找能代替传统能源的可再生能源，另一方血就是

3、寻求新的节能技术，通过电子技术的帮助从I佃减少浪费。本设计从节能技术出发，致力于解决如下问题。1),具有遥控功能和定时睡眠的家用电器不多(例如电视机、空调、洗衣机)，大部分电器都没有遥控器或定吋睡眠的功能(例如风扇、音响)，需要开关时必须要手动拉开关，不能自动关断，既不方便又不安全，许多人为了图方便，认为即使浪费这么一点点电关系不大，所以干脆就不关了，24小时都开着，浪费很多无效益的能源。2),屋内灯火通明，但是就没冇人在，任由灯一直开着。3),用电熨斗、电烙铁的时候，突然有人走开，然而电器却一直在开着，既浪费电也不安全，容易引起火

4、灾。4),天气很热，开一•晚上风扇，但是在仅晩吋温度下降时，往往人睡得头昏脑涨，不愿意起床关风扇，容易造成伤风感冒等，11极人浪费了电能。5),晚上睡觉的时候，只记得关电脑关灯，但是却往往会忽略了一些不起眼的小电器，如modem.路由器、显示器、饮水机，既浪费能源又危险，半夜可能会发生火灾,而且还会缩短电器寿命。总之，看似不经意间的疏忽，积少成多，一点点累积起来就会造成巨大的浪费。如果把这部分浪费掉的能源省下来，一个国家乃至整个地球节省下来的能源将不可计量。木设计实现以安卓界面为操作平台的智能家电控制系统，用户可以通过木排插实现对电

5、器的智能开关控制，主要实现功能：功能1：蓝牙遥控功能，可以通过手机蓝牙控制排插的开通与判断。功能2：具有光控功能，在光线不足的吋候会自动打开电源，光线较强时判断电源。功能3：人体感应功能，一定范围内感应人的存在与否，人不在时会自动断电，实现节约电能的作用。功能4：具冇睡眠定时功能，可以设置每天需要关闭与打开电源的时间。功能5：具有温控功能，温度过低或者过高就自动关掉开关。1.系统实施方案介绍及原理2.1实施方案该智能排插需要实现上述指标，就需要按步骤解决如下几个问题：1）、先按照所需的功能设计好原理图，并用layout软件规划电路板

6、的布局布线；2）、述耍解决各部分元器件的选型问题，把元件都买好准备好，并且按照按原理图和规划好的PCB手工把电路板焊接好；3）、设计蓝牙串口模块与安卓平台双向通信的程序（安卓串口APP软件在安卓市场上可以下载），并且调试蓝牙串口模块与单片机连接的硬件电路；4）、设计LCD1602显示数据的程序，使1602能在任意位置显示英文字母和数字；5）、设计DS1302时钟芯片与单片机通信的程序，调试硬件电路，使能在1602±显示当前日期和时间；6）、设计温度传感器与单片机通信的程序，调试硬件电路，并通过LCD1602显示当前温度；7）、设计能

7、控制继电器随时开关的程序，并调试继电器驱动电路，使继电器在得到信号后能冇效地闭合触电；8）、用力用表测试光控模块，光强超过或低于一定强度时是否能输出低电平或高电平；'9）、用万用表测试人体红外感应模块，冇人走近或离开时是否能输出低电平或高电平；10）、把各个模块连接好，把各个模块的程序合成一个总的程序。2.2设计的结构框图本设计主要基于51系列单片机，蓝牙串口模块、时钟模块、温度传感模块、光敏模块、人体红外感应模块、继电器模块和LCD1602显示模块组成，51单片机作为整个系统的控制核心，rfl上述这些模块来实现指标里的5个耍求。其

8、中，光敏模块和人体红外感应模块则不需要连接到单片机上，I大I为这两个模块本身就能根据坏境而输出高电平和低电平，所以不需要单片机的处理，直接连接到继电器上面，从而节省了单片机的10口。6路继电器输入端可以由5V来控制，从控制而继电器的触