劉與奕

摘 要：隨著現(xiàn)代化的程度的日益提高，社會發(fā)展過快，導致目前能源的需求量越來越大，能源的浪費也日益嚴重。如何解決能源浪費問題是我們考慮的重中之重。就拿家用插座來說吧，每次回到家里，插座上都插滿了電器設備，有許許多的電氣設備還處于待機狀態(tài)。于是，我們設計一款智能家用插座用來取代傳統(tǒng)的插座，它的優(yōu)點是能夠?qū)嵭凶晕彝〝嚯姽δ堋１驹O計采用STC89C52單片機作為主控芯片，LED1602液晶顯示器，繼電器，紅外傳感器等等。通過繼電器進行監(jiān)控，可以調(diào)節(jié)通斷電，紅外傳感器感應到物體放出的紅外線從而輸出電信號給STC89C52單片機觸發(fā)外部中斷，指動石排插斷電，LED1602顯示是否電路工作。智能化的插座能給人們的生活帶來許許多多的便利，也給人們的生活帶來了一份保障。

關鍵詞：STC89C52；繼電器；紅外傳感器；LED1602液晶顯示器

一、概述

改革開放這幾十年，中國的經(jīng)濟與科技取得了飛速的發(fā)展，令世界各國矚目。隨著中國老百姓的生活水平的提高，人們不僅僅只是吃飽穿暖，而是開始享受生活，買大量的家用電器來取代手工勞動的勞累，他們確實給了我們帶來了生活上的便利。同時，由于我們的疏忽或者不予理會這些家用電器，使得有許許多多的家用電器處于待機狀態(tài)，尤其到了夏天，天氣炎熱，這樣的疏忽會導致家用插板起火，引發(fā)火災，會給人們安全得到不了保障而且財產(chǎn)損失也是十分嚴重。每年，在國內(nèi)發(fā)生插板導致起火的例子舉不勝數(shù)，所以需要我們設計一塊智能家用插板來解決大家的麻煩。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

隨著電子科技時代的到來，生活中我們會運用到很多各種各樣的電子產(chǎn)品，我們的生活便會對能源的需求量逐漸增加，而能量是慢慢消耗殆盡的，為了解決這一問題，就必須節(jié)約能源，設計的智能插座，采用單片機控制插座，讓它的設定時間范圍規(guī)定在一天24小時之內(nèi)，然后根據(jù)人類自己的意愿控制用電器具的開閉，同時這個設計也能通過紅外線控制插座，從而達到節(jié)約能源，保護家用電器的使用，使能源的到保護。

我們生活越來越好，人們對家居電器使用的私密性、安全性和節(jié)能性都會有一定的要求，市場的需求量會不斷增加，給人們的生活帶來便捷。試想一下：“走在路上就能遙控家里的所有電器，讓它提前做好準備，等待我們回家，還能控制我們生活中的用電，避免家電不良耗電，準確的測量，節(jié)約用電成本”。對于普通家庭來說，智能插座的實現(xiàn)能帶給每個家庭便捷和高科技，這無疑是一種很好的生活體驗。

目前來說，我們一般家庭所用的插座都是只具備普通通電的功能，沒有定時開閉的功能。所以現(xiàn)有的插座已經(jīng)開始出現(xiàn)了退化。而設計一款功能強大，保證家電的用電的安全的智能插座有著強大的市場需求。利用單片機作為核心元件的智能插座裝置比較少見，由于利用到單片機技術(shù)在實際上運用會比較浪費，另一方面單片機的成本也比較高，并且程序的編寫也是比較麻煩的，很少有設計者作這方面的設計。

說句實在話，國外的技術(shù)已經(jīng)很成熟了，而國內(nèi)還處于發(fā)展階段。目前，市面上僅僅只有簡單的機械式插板斷電，這種功能的插座畢不能滿足未來我們對生活的要求。智能插座對電源實行自動斷電，給人們帶來方便的同時又對社會能源起到了一定的節(jié)約作用。

智能插座有效地解決了待機消耗電能等問題，從而提高了智能插座的使用壽命，促使我國朝著節(jié)約電能，降低功耗的發(fā)面發(fā)展，也消除了家用插板起火這一毛病。這款廠品可以適用于手機，風扇，空調(diào)，彩電，電飯煲，洗衣機，電腦充電。隨著這項技術(shù)的不斷完善，相信對功率的承受也越來越高，成本也來越低，任何家庭都能接受這平民化的價格。

三、設計的思路與方案

方案一：設計以STC89C52為主控芯片控制開關插座，設置的定時范圍在一天之內(nèi)，也就是24小時，24小時之內(nèi)不斷循環(huán)通過我們自己的設置控制電器的通電與斷電，除了自己手動設置以外我們還能通過紅外遙控設置。實時時鐘的芯片用的是我們經(jīng)常用到的功能強大的DS1302芯片，它記錄的數(shù)據(jù)更加準確。從而達到我們需要的功能目的。

系統(tǒng)框圖如圖1：

方案二：設計定時開關，通過我們以前課本上所學的計數(shù)器以倒計時的方式進行計數(shù)，預置時間的設置是拔碼，發(fā)出一個信號的說明到達了某一個時間時，則電器就會工 作。粗講一下具體原理：由555組成秒脈沖發(fā)生器，CD40192構(gòu)成倒計時的計時器，撥碼開關是預設時間，數(shù)碼管用來顯示，蜂鳴器用來報警。

設計框圖如圖2：

兩種方案的比較：

兩個方案都能實現(xiàn)智能插座的功能。若用計數(shù)器模塊組成設計，數(shù)字集成塊會運用到和多，電路相對于單片機電路會更復雜，且這款電路，它的精度比較低，需要的元件也較多，我們在焊接時可能會毀掉一些元器件，增加了成本。但是方案二中我們運用的是單片機，單片機的功能更加強大、靈活，而且還能隨時改變程序。單片機主要是通過程序的編寫來完成，電路的復雜性會比組成模塊的少，成本也就降低了不少。

選用方案的確定：

兩個系統(tǒng)設計的比較，計數(shù)器電路比單片機電路相對差，略顯笨重，它的功能也相對來說比較弱小，成本也高，所需硬件的復雜度高，所以，綜合評價，我們采用的是單片機電路。

參考文獻

[1]郎亞寧，盧兆信.基于單片機的簡易智能插座設計[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（12）：34-35.

[2]龐濤.基于單片機的定時插座設計[J].微型機與應用，2014（21）：85-87.

[3]葛海江，金燁棟，陳亦倫，等.一種無線智能插座設計與開發(fā)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013（12）：16-17.

[4]許欽泰.基于ARM和嵌入式Linux的智能家居系統(tǒng)研究[D].山東科技大學，2009.

[5]蘭秀芹.物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的應用研究[J].信息與電腦：理論版，2014（8）：152-152.