刘与奕

摘 要：随着现代化的程度的日益提高，社会发展过快，导致目前能源的需求量越来越大，能源的浪费也日益严重。如何解决能源浪费问题是我们考虑的重中之重。就拿家用插座来说吧，每次回到家里，插座上都插满了电器设备，有许许多的电气设备还处于待机状态。于是，我们设计一款智能家用插座用来取代传统的插座，它的优点是能够实行自我通断电功能。本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，LED1602液晶显示器，继电器，红外传感器等等。通过继电器进行监控，可以调节通断电，红外传感器感应到物体放出的红外线从而输出电信号给STC89C52单片机触发外部中断，指动石排插断电，LED1602显示是否电路工作。智能化的插座能给人们的生活带来许许多多的便利，也给人们的生活带来了一份保障。

关键词：STC89C52；继电器；红外传感器；LED1602液晶显示器

一、概述

改革开放这几十年，中国的经济与科技取得了飞速的发展，令世界各国瞩目。随着中国老百姓的生活水平的提高，人们不仅仅只是吃饱穿暖，而是开始享受生活，买大量的家用电器来取代手工劳动的劳累，他们确实给了我们带来了生活上的便利。同时，由于我们的疏忽或者不予理会这些家用电器，使得有许许多多的家用电器处于待机状态，尤其到了夏天，天气炎热，这样的疏忽会导致家用插板起火，引发火灾，会给人们安全得到不了保障而且财产损失也是十分严重。每年，在国内发生插板导致起火的例子举不胜数，所以需要我们设计一块智能家用插板来解决大家的麻烦。

二、国内外研究现状

随着电子科技时代的到来，生活中我们会运用到很多各种各样的电子产品，我们的生活便会对能源的需求量逐渐增加，而能量是慢慢消耗殆尽的，为了解决这一问题，就必须节约能源，设计的智能插座，采用单片机控制插座，让它的设定时间范围规定在一天24小时之内，然后根据人类自己的意愿控制用电器具的开闭，同时这个设计也能通过红外线控制插座，从而达到节约能源，保护家用电器的使用，使能源的到保护。

我们生活越来越好，人们对家居电器使用的私密性、安全性和节能性都会有一定的要求，市场的需求量会不断增加，给人们的生活带来便捷。试想一下：“走在路上就能遥控家里的所有电器，让它提前做好准备，等待我们回家，还能控制我们生活中的用电，避免家电不良耗电，准确的测量，节约用电成本”。对于普通家庭来说，智能插座的实现能带给每个家庭便捷和高科技，这无疑是一种很好的生活体验。

目前来说，我們一般家庭所用的插座都是只具备普通通电的功能，没有定时开闭的功能。所以现有的插座已经开始出现了退化。而设计一款功能强大，保证家电的用电的安全的智能插座有着强大的市场需求。利用单片机作为核心元件的智能插座装置比较少见，由于利用到单片机技术在实际上运用会比较浪费，另一方面单片机的成本也比较高，并且程序的编写也是比较麻烦的，很少有设计者作这方面的设计。

说句实在话，国外的技术已经很成熟了，而国内还处于发展阶段。目前，市面上仅仅只有简单的机械式插板断电，这种功能的插座毕不能满足未来我们对生活的要求。智能插座对电源实行自动断电，给人们带来方便的同时又对社会能源起到了一定的节约作用。

智能插座有效地解决了待机消耗电能等问题，从而提高了智能插座的使用寿命，促使我国朝着节约电能，降低功耗的发面发展，也消除了家用插板起火这一毛病。这款厂品可以适用于手机，风扇，空调，彩电，电饭煲，洗衣机，电脑充电。随着这项技术的不断完善，相信对功率的承受也越来越高，成本也来越低，任何家庭都能接受这平民化的价格。

三、设计的思路与方案

方案一：设计以STC89C52为主控芯片控制开关插座，设置的定时范围在一天之内，也就是24小时，24小时之内不断循环通过我们自己的设置控制电器的通电与断电，除了自己手动设置以外我们还能通过红外遥控设置。实时时钟的芯片用的是我们经常用到的功能强大的DS1302芯片，它记录的数据更加准确。从而达到我们需要的功能目的。

系统框图如图1：

方案二：设计定时开关，通过我们以前课本上所学的计数器以倒计时的方式进行计数，预置时间的设置是拔码，发出一个信号的说明到达了某一个时间时，则电器就会工 作。粗讲一下具体原理：由555组成秒脉冲发生器，CD40192构成倒计时的计时器，拨码开关是预设时间，数码管用来显示，蜂鸣器用来报警。

设计框图如图2：

两种方案的比较：

两个方案都能实现智能插座的功能。若用计数器模块组成设计，数字集成块会运用到和多，电路相对于单片机电路会更复杂，且这款电路，它的精度比较低，需要的元件也较多，我们在焊接时可能会毁掉一些元器件，增加了成本。但是方案二中我们运用的是单片机，单片机的功能更加强大、灵活，而且还能随时改变程序。单片机主要是通过程序的编写来完成，电路的复杂性会比组成模块的少，成本也就降低了不少。

选用方案的确定：

两个系统设计的比较，计数器电路比单片机电路相对差，略显笨重，它的功能也相对来说比较弱小，成本也高，所需硬件的复杂度高，所以，综合评价，我们采用的是单片机电路。

参考文献

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