基于单片机的定时开关插座设计 - 图文(2)

4.2 调试过程中遇到的问题 ..................................................................................................................... 20 第五章 总结 ...................................................................................................................................................... 28 参考文献 ............................................................................................................................................................ 29 致谢 .................................................................................................................................................................... 30 附录一 电路原理图 .......................................................................................................................................... 31 附录二 程序代码 .............................................................................................................................................. 32

IV

南京工业大学本科生毕业设计(论文)

第一章 绪论

1.1背景

现如今，家用电器的普及给生活带来了巨大的变化，同时，能源的浪费越来越严重。例如：手机充电长时间充电，给电池带来损耗，减短电池寿命。无线路由器不仅有辐射，而且耗电量高。电视机待机耗电，还会带来线路老化，引发火灾等安全事故。因而设计出定时开关插座，使生活更加方便。

随着生活水平的提高,家用电器越来越多，随之而来的能耗越来越大，本文介绍的定时开关插座可以实现定时开关的功能，对用电器的开关进行控制，节约不必要的能耗，且可以使用遥控器定时，更加智能化。

定时开关插座可以显示日历和精确的时间，可以充当万年历，同时可以设置24小时任意时间的定时开关。当实现24小时内的定时时，可以实现两组定时，每组中有一个起始时间，一个结束时间。定时插座还可以调节插座最初的状态，即初始状态是导通状态或断开状态。家用电器插入定时开关插座后，即可通过定时插座的时间设置实现定时通断电，节约能耗。本文介绍了定时开关插座的硬件软件设计流程，通过仿真及调试，最终完成了本次设计。

1.2设计目标

本次设计包括自主选题、查找资料、设计方案、调试系统和撰写报告等过程，需要完成以下目标：

1、了解单片机、LCD602显示屏、DS1302计时芯片等模块的功能和原理，了解各个模块的连接与使用，并能够设计程序实现各模块的相应的功能。

2、了解定时插座系统的产生背景和意义，分析定时插座系统的功能和原理。 3、学习模块化的设计方法，根据系统的功能和原理，分模块的实现系统的硬件电路设计和程序设计。

4、按照设计好的电路进行仿真并搭建实物电路，调试电路，观察结果，实现系统功能。

5、通过本次设计提高自己的动手实践能力，巩固并加深对学习过的知识的理解，积累项目设计的经验。

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第一章 绪论

1.3论文结构

本论文包括摘要、目录、对正文、参考文献、致谢、附录等内容，正文主要包含绪论、硬件电路设计、程序设计、系统测试与结果、总结等五章内容。

第一章为绪论，介绍了定时插座的产生背景和课程设计的目标，并对论文的结构进行了概述。

第二章为硬件电路设计，首先分析了系统的功能，然后由系统功能得系统框图并对系统原理进行了简介，本章的重点是对系统框图中的各个模块的电路设计的介绍，在最后对本章进行了总结。

第三章为软件流程，先是介绍了程序设计的总体思路和根据系统功能和硬件电路设计的流程图，并对本章进行了小结。

第四章为系统测试与结果，先是介绍了系统的电路仿真及其结果，然后介绍了实物调试结果，最后总结了仿真和调试中遇到的问题。

第五章为总结，对毕业设计过程中遇到的问题，积累的经验和心得体会进行了总结。

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南京工业大学本科生毕业设计(论文)

第二章 硬件电路设计

2.1系统功能

定时开关插座设计目的是实现对电器的控制，减少家用电器的耗电，从而方便了人们的生活。定时开关插座应具备以下功能：

1）显示功能：能够显示年月日，星期，时分秒。提供准确的时间。同时，也可以显示定时时间。

2）定时功能：定时插座可以实现二种定时模式。一种可以在24小时内，实现任意时间的设定，定时时间精确到分钟，此模式可以设置两组时间。另一种实现一小时内，以十分钟为单位的定时设置。

3）提示功能：当到达设定时间，蜂鸣器响一声提示。 4）遥控功能：可以用遥控器设定时间。

5）独立电源供电功能：将220V交流电转化为5V直流电，为继电器供电。 6）按键功能：可以通过按键设定时间。

2.2系统原理

对系统的功能进行分析后，设计出系统框图，如图2-1所示。

220VAC转5VDC电源模块蜂鸣器模块继电器模块STC89C52单片机模块LCD1602显示模块按键模块DS1302时钟模块红外遥控模块 图2-1系统框图

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第二章 硬件电路设计

在本次设计中首先将定时插座分为八部分，220vAC转5vDC电源模块，DS1302计时模块，STC89C52单片机模块，LCD1602显示模块，继电器模块，蜂鸣器模块，按键模块，红外遥控模块。

220vAC转5vDC电源模块为继电器供电，无需干电池及其他外部电源，防止共用电源引起干扰，导致单片机紊乱。

DS1302计时模块，DS1302是专门的时钟芯片，不用单片机计时，计时会更加准确，同时可以显示年月日时分秒，使用较少的I/O口，使用方便，同时断电后，有外部电源继续为DS1302供电。

STC89C52单片机模块，STC89C52单片机完成时间的设定，到达设定时间分别，分别给继电器、蜂鸣器一脉冲信号，使得蜂鸣器响一声提示，继电器实现吸合或断开。

LCD1602显示模块，LCD602显示日历和精确的时间，并且可以显示设定时间。 继电器模块实现定时插座的通断。

蜂鸣器模块，当到达设定时间响一声提示。

按键模块，可以调节年月日时间，还可以设定定时时间，s1是确认键，s2、s3可加减时间，s4可以切换模式，s5移动光标。

红外遥控模块，对单片机进行遥控控制。

2.3.1 STC89C52单片机模块

图2-2 STC89C52单片机模块

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