家庭安全用电节能装置.doc

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1、目录一、研制背景二、方案比较1、方案一2、方案二三、系统原理及功能分析1、红外检测电路2、数码显示部分3、时钟震荡及延迟确定4、控制供电及断电输出四、安全系统及节能经济分析五、实物图片六、结束语一、研制背景当前国家能源供应紧张已成为制约经济社会发展的重要因素。国家极为重视能源的问题，特制定了《中华人民共和国节约能源法》。在《能源法》中指出：“为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，制定本法。”“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。”“任何单位和个人都应当依法履行节能义务，有权检举浪费

2、能源的行为。”据调查，由家庭用电不当而引发的火灾大部分都是厨房。厨房家用电器多，用电量大、使用电器频率高，线路复杂，由于人们的疏忽大意，缺乏对这些用电器进行系统的管理、所以导致了悲剧的一次次发生。现有电源控制已经具备了一些解决方案，出现了一些产品，比如适时继电器，但是没形成成熟的厨房供电装置，在使用上复杂，容易出现故障，为了解决厨房安全问题，人性化的进行供电，因此我们提出了”厨房安全供电系统装置”的研制课题。本发明中我们自主研制出红外对厨房检测，分时段对厨房进行供电，多档时间延迟供电等功能。设计了一种人性化的厨房控制装置，从而保证厨房的用电安全，减少意外的发生，并达到节能的目

3、的。（一）、产品要求:工作电压：AC180V-240V（50Hz／60Hz）　环境温度：-20℃—＋50℃ 自身功率：＜0.02W感应范围：负载范围：电阻性、电感性负载（二）、适用范围适用于各大、中、小型厨房等，电器设备的适时控制。二、方案的比较与选择为了使厨房供电系统更加智能化，更加方便，我们提出了几个方案来比较、选择。方案一、主要由硬件和软件部分组成，硬件部分可见光检测器、厨房门红外线计数器，软件部分主要应用单片机控制所检测到的人的数量的信号。当“红外线1”有障碍物遮挡给单片机送入一低电平“0”信号，无障碍物遮挡时给单片机送入一高电平“1”信号；连续通过“红外线1”、“红

4、外线2”给单片机送入一次“0101”，开始判断有一个人通过。“进入”与“出去”的判断红外线1红外线2进入通过顺序“红外线1”“红外2”，为进入；红外线1红外线2出去通过顺序“红外线2”“红外1”，为出去；计数器对“进入”计数叠加，“出去”计数减去，当计数器为1或大于1时，厨房供电系统开始工作对厨房供电；当计数器等于1时供电系统关闭停止对厨房供电。从而来控制厨房的供电。当人要离开厨房，但厨房又有电器要使用，可以调动延迟时间，让延迟系统启动。分析：红外线计数器对人的数量容易出现误判，探测不够准确，容易出现造成有人无电、无人有电的情况，同时成本较高。方案二、为了解决上述问题，我们采

5、用在必用区安装一组红外线，当“红外线”有障碍物遮挡给单片机送入一高电平“1”信号，供电系统开始供电；无障碍物遮挡时给单片机送入一低电平“0”信号，启动延时系统，延时结束、供电系统停止。阻拦红外线发射接收输入高电平“1”信号红外线发射接收输入低电平“0”信号分析：解决容易出现造成有人无电、无人有电的情况，成本较高的问题，也可以解决厨房有人但不用电的情况。三、系统原理及功能分析本设计采用了方案二，相关介绍如下：1、红外检测电路红外检测电路，主要由红外发射管与红外接收管组成，在厨房人长在地方安置，由一个或两个控制（实际运用可变）。检测信号通过放大，加上驱动电路，从而驱动负载。在有人

6、时驱动继电器控制用电的供给。在人离开时驱动控制所设置的延时时间进行延时、然后停止供电。2、数码显示部分数码显示主要是控制延时时间的现实，通过两个数码管，两个译码器组成，通过单片机的输出进行显示，由于时间要求精度不是很高，我们采用的是分钟制显示，让用户可以清楚的了解在离开后对厨房供电的时间，方便用户对厨房供电的管理和计划。1、时钟震荡及延迟确定时钟振荡可以通过单片机外接晶振完成，通过编程控制延迟时间的确定，通过外接中断控制延迟时间的选择，外接延迟时间选择按钮，可供用户根据不同情况选择合适延迟时间，达到人性化的控制。4、控制供电及断电输出厨房供电的控制主要由红外检测电路驱动与延迟

7、驱动电路配合完成，当厨房有人时就由红外检测电路驱动直接控制继电器通电，继而继电器控制交流接触器接通，控制交流220v电的接通，当厨房内无人，就由延迟电路驱动控制供电的交流接触器器断开，继而供电停止。四、安全系统及节能经济分析本装置从构思形成到课题组成立,再到对节能装置各方面系统的研究也己经历了一段时间,我们也将装置在我们厨房进行了一段时间的测试,在安全方面，我们的装置就非常具有实用价值.而且在节能方面也有不可忽视的作用。在安全方面，由于没有人的情况下厨房实行断电控制，完全防止了电火灾事故的发生；在用户使