基于单片机的多功能智能插座的设计开题报告

 2022-09-19 09:51:37

1. 研究目的与意义

现在随着电器的增多,对插座的需求也大幅上升,多功能的插槽也伴随而来;市场上绝大多数插座都设计不智能的,这些插座并不具备定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护功能。他们存在很大的安全隐患,不小心沾水或老化带来的灾害是防不胜防的;虽然智能化插座所带来的成本和制作难道变高,但在大型企业工厂仍是必备之物。在家庭中定时的开与关能有效避免自制力差沉迷网络和电视等;因此,研制出当电器出现安全隐患是能自动切短电源不可或缺。

现如今在研究智能插座有着迫切的需求,由于市场上插座不具备智能化,已不能适应各方面的需求,为此设计一个可以自动断电开启保护电器的插座。插座类似于单相多功能电表。以51单片机为核心外配按键和LCD显示屏的智能插座;插座有温度检测、过载保护、定时通断、自动报警等功能;在设计过程中尽量做到高精度、小体积、低功耗、多功能的要求。

2. 课题关键问题和重难点

1、如何对插座进行监测与断电控制

监测模块包括三个部分:温度检测、电压检测、电流检测。电子智能插座软件系统采用模块化设计结构,主要有信号采集和处理模块、键盘管理模块。LCD 显示模块、定时模块和插座继电器动作控制模块。利用51单片机的传感器的软件控制,当监测到其中指标超出指定范围就会进行断电。

难点:稳压管的散热状况,由于散热不稳定,对监测会有一定影响;继电器所允许通过电流较小,过大会让单片机重启。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

1、研究背景和动态

插头是日常使用最常见的电器附件。他是电器运转的不可或缺的部分,起初的插头插座都很简单,尺寸规格大不相同,目前已经有了统一,目前插头插座不断发展,由于生活用到电较多,存在很大的安全隐患,为了避免触电过电带来的危险,对插座的要求也越来越高;要防水,防热等。为了方便控制,遥控、定时、自动断电等智能型插座越来越多。

现如今市场的绝大多数出插座都不具备任何智能功能,极少所谓的智能插座也只是具备定时通断功能,而无法对非正常状况进行监测与断电控制,不具备真正的智能功能,并且性价比也不高。现有的插座已经不能适应各方面的需要,功能新颖的插座有着强大的市场需求。为此,我们将研究一种新型智能插座具有重要意义。本设计作品属于计量型智能插座。插座功能类似于单相多功能电表。设计思想为设计以微功耗单片机89C51为信息处理核心配有按键和LCD显示屏的智能插座。插座具有累计电量、计算有功、温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示等智能功能。

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4. 研究方案

智能插座核心部分是通过一个单片机设计的,单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU和随机存储器、只读存储器、多种I/O口和中断系统、定时/计时器等功能集合在硅片构成一个小而完善的计算机系统。智能插座以单片机为主控系统;用C语言进行编程通过温度、电压、电流传感器检测然后与设定值对比,当有超过其范围就发出警报,然后自动断电;在定时一段时间自动重启,完成保护作用。

5. 工作计划

第1-2周:基本资料查阅、学习相应单片机知识,总结智能插座设计模块和运行要求;

第3-4周:根据功能需求,拟定设计方案,撰写开题报告,上缴外文翻译;

第 5 周:学习C语言相关编程,搞懂51单片机的具体功能,上缴开题报告;

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