基于单片机的智能插座的设计与实现.pdf

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1、《工业控制计算机》2012年第25卷第9期129基于单片机的智能插座的设计与实现DesignofIntelligentSocketBasedonSingleChipMicrocomputer项粤生高瑞霞邬杨波谢建军（宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211）摘要提出一种新型节能插座，该插座能够通过对外界用电情况的智能检测以及外界的控制信号收集实现对电源的控制。智能插座由PIC12F615单片机主控模块、电源稳压模块、浪涌保护模块、红外信号检测模块、按键检测模块与继电器控制模块及电压取样模块组成。通过

2、检测插座回路的微小电流，获知外界用电情况以及通过对外界红外信号的识别和对按键信号的识别控制继电器的开关动作，实现对电源的智能控制。关键词：智能插座，节能，PIC12F615单片机，红外AbstractThispaperdescribesanewkindofenergy－savingsocket,whichrealizespowersupplycontrolbysmartlydetectingtheconsumptionofitselectricalappliancesandalsoexternalcontr

3、olsignalsbasedontheMCUofPIC12F615．Thewholesystemincludessuchsevenmodules:MCU,voltageregulator,surgeprotection,infrareddetection,keysdetection,relaycontrolandvoltagesampling．Bydetectingthechangeofthecurrentinthecircuititeasilymakesouttheelectricalconsumptio

4、nofitsloads．Itdetectsexternalinfraredsignalsandthesateofthekeys．Atlast,theMCUresponsesafterprocessingthein-formationtocontrolthepowersupply．Insuchwaythesocketrealizesavingenergysmartly．Keywords:intelligentsocket,Energysaving,PIC12F615single－chipmicrocomput

5、er,Infrared本文提出了一种基于单片机控制系统的低成本新型的智能1．2主控制器插座，消费者利用它可以对家中一些需要不断开关的电器进行本系统选用MIicrochip公司的PIC系列单片机12F615为自动断电控制，而不需要拔掉插头能够有效的避免用电器待机主控制器［1］。PIC12F615是PIC系列多种型号中一款低功耗的的损耗，对于目前社会上提倡的低碳环保、节能减排能够起到一小型8位单片机。定的促进作用。插座启动之后，主控制器通过电流检测模块和红外信号检1智能插座的硬件设计测模块时刻监测用电器的使用状

6、况以及外部指令，通过控制继1．1智能插座的工作原理电器模块的通断实现对电器电源开关的控制，达到及时开关电本文所提出的智能插座是指采用在规定空间距离范围内，源的目的。通过发出红外信号使插座开启，检测待机一定时间后自动断开1．3电源稳压模块［2］电源的设备。本系统出于成本空间控制，选用阻容降压电路作为电源稳智能插座具有自动断电功能，主要是利用取样电阻从负载压模块。如图2所示。该模块的工作原理是利用电容在一定的交电路上的取样电压在待机与开机两种状态下的数值差异较大进流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。故该模

7、块能提行工作。当检测到的取样电压比设定阈值大时，判定用电器正常供的电流相当有限，但本系统使用的都是低功耗元件，完全可以工作；当检测到的取样电压比设定阈值小时，判定用电器处于待满足供电需求。机状态，多次判定待机后，智能插座自动断电。本模块选用24V和5．1V的齐纳稳压管，分别为继电器和单智能插座的原理图如图1所示，它是由MCU控制电路、取片机、红外探头供电。样电路、电源控制电路、红外信号接收电路、按键电路、浪涌保护电路和电源电路等部分构成的智能插座。图2电源稳压模块1．4电压取样模块本系统选用5W0．1Ω水泥

8、电阻为取样电阻，串联与用电器电路。该类电阻功率较大，能够允许较大电流的通过；耐热性优，电阻温度系数小，呈直线变化；耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化。适用于本系统的取样环境。图1智能插座的原理框图本系统工作时，用电器电路上流经电流，取样电阻上的存在130基于单片机的智能插座的设计与实现着一定电压，经PIC12F615单片机内A／D模块检测，得到具体电压值。单片机通过比较取样电压的大小，判断当前用电器的使用状况