基于PLC控制的自动断电插排论文设计.doc

基于PLC控制的自动断电插排摘 要 家电长期的待机不仅引起巨大的能源浪费，而且使得排插的负荷越来越大，带来了非常严重的安全隐患同时，电器的使用寿命大大缩短本设计制作了具有定时及智能感应功能的插座其不仅你不了现实生活中普通插座功能的不足，还为人们的生活带来了极大的便捷本系统由单片机最小系统、QC12864B液晶屏、HC-SR501及继电器等几个模块组成通过外设键盘对与继电器相连的排插进行定时、延时设置，使其可以按照我们的意愿在相应的时间通断或由HC-SR501热释电红外传感器模块，当感应到生物发出的红外线而输出电信号进而触发SCT89C51单片机的外部中断引脚，自动控制排插的通断由LED指示灯指示工作模式并将工作数据通过LCD液晶屏显示软件设计使用keil uvision4，各个功能的选择菜单界面通过QC12864B液晶屏显示，配合按键实现多各个功能之间的选择与切换，使该系统能够有个友好的界面根据需要实现的功能用C语言完成底层驱动和各子系统程序的编写和调试使外接继电器可以按照一定的规律工作，即可以达到智能控制的目的，又在很大程度上起到节能的作用 关键词：STC89C52;排插;SH-RF501;DS1302ABSTRACTElectrical appliances on standby for a long time not only cause huge waste of energy, and make the strip load more and more big, has brought the serious security hidden danger.At the same time, greatly reduces the service life of the appliance.This design which has the function of timing and intelligent induction socket.Its not only you are not the real life of ordinary socket function is insufficient, also brought great convenience for people's life.This system by single chip microcomputer minimum system, QC12864B LCD screen, HC - SR501 and relay of several modules.By a peripheral keyboard connected to the relay platooninsert timing, delay set, can make it according to our wishes in the corresponding time on and off.Or by the HC - SR501 pyroelectric infrared sensor module, when sensing infrared and output electric signal from the biological triggers the SCT89C51 MCU external interrupt pin, automatic control strip on and off.Working mode and directed by the LED indicator light will work data through the LCD screen display.Software design using keil uvision4, each function selection menu interface by QC12864B LCD screen display, cooperate with the keys to achieve more choice and switch between each function, makes the system has a friendly interface.According to the function of the need to implement in C language to complete the underlying drive and each subsystem writing and debugging of the program.Make external relays can work according to certain rules, which can achieve the goal of intelligent control, and to a great extent, have the effect of energy saving.Key words: SCTC89C52；socket；SH-RF501；DS1302I目 录摘 要 IABSTRACT II目 录 1第1章 绪论 31.1 设计的目的和意义 31.2 国内外研究现状 31.3 论文主要内容与思路 4第2章 总体方案 5第3章 可编程控制器PLC 73.1 PLC简介 73.2 PLC内部结构 83.2.1 中央处理器CPU 83.2.2存储器 83.2.3 输入输出单元 93.2.4电源部分 103.3 PLC的选型 10第4章 硬件电路设计 124.1 智能插座的工作原理 124.2硬件简介 124.2.1 STC89C52单片机 124.2.2 QC12864B液晶显示屏 134.2.3 DS1302 时钟芯片 144.2.4 BISS0001红外热释电处理芯片 164.3系统的硬件电路设计原理图 17第5章 系统的软件设计 215.1 系统软件设计流程 21第6章 系统的仿真和调试 276.1 硬件仿真调试原理图 27第7章 总结与展望 317.1 总结 317.2展望 31参考文献 32致 谢 34第1章 绪论1.1 设计的目的和意义随着人口的增长、科技的迅猛发展，人们生活水平不断的提高，对于电子产品的需求和要求也不断增加，各式各样的电子产品应用于我们的生活中。

在为人类带来便捷的同时，也意味着我们使用的产品消耗的能源同等的增加以维持我们生活的正常进行可是，我们生活的星球能开发利用的能源是有限的并且正在不断的消耗殆尽，所以，节约能源又成为了我们必须要解决的问题，同时其也是这个社会的主题所以，这样一对矛盾应尽快得到调解，在调查中我们发现，大部分市面上的电子产品都具有待机功能，比如电视机，电脑，冰箱，空调等家用电器如此，就我国而言，无意识的家电或电子产品的能耗基于一个十几亿人口的大国，那是一个非常巨大的能源浪费据测算，家电待机能耗占到中国家庭电力消耗的10%以上而正是由于这种长期的待机状态，使得排插的负荷也越来越大，带来了非常严重的安全隐患除此之外，也使得电器的寿命大大缩短[1]所以，本系统对家庭中普通的排插进行了更加智能化的设计，我们利用单片机对继电器的控制来达到控制排插通断的目的，并可以通过外设键盘对排插进行定时设置，使其可以按照我们的意愿定时通断，在定时功能的基础上，增加了人体感应模块基于此种思维设计，其不仅能节约能源消耗，减轻地球的负担；增加家电的使用寿命；还能让我们的生活变得更加的便捷、舒适重要的是可以防止不必要的安全事故的发生1.2 国内外研究现状目前市场上使用的绝大多数移动电源排插只可以实现简单的电源机械式通断电，单一的功能并不能满足我们未来生活的需要，智能排插可编程开关排插可根据使用者的意愿，对其进行功能设置实现电源的自动通断电，是人们的生活带来极大的方便之余又能应和这个社会节能的主题。

现阶段市场上出现的智能插座有小管家智能插座、科德牌智能插座、POLYHOME智能插座、博联智能插座等等这几款插座中小管家插座使用智能芯片系统和相应程序软件对继电器进行编程控制，使得插座待机能耗降至零，达到节能安全的目的利用遥控功能关机后自动切断电源，遥控开机时，能自动接通电源并且具有消除待机能耗、智能化保护功能、避免电磁波辐射、有效防雷击冲击的特点科德智能插座，可以进行定时设定，精确值时间为1分钟，每天最多可设置多组开与关并且具有模式功能，随时可切换到长通或定时状态目前智能排插的实现方法有机械式定时排插、基于单片机的定时器功能实现排插的智能定时、以及采用现成的智能芯片机械式定时排插通过转动刻度盘，进行定时时间设置；而基于单片机的智能排插则是通过用单片机控制继电器的通断来控制排插的开关，即通过单片机编程实现智能定时；智能芯片排插则是通过芯片直接感应来实现智能通断电，从而达到消除待机功耗的目的；较为高级的当属无线控制智能排插，基于Wi-Fi通讯，只要家中有无线路由器，排插就会自动寻找网路，用户只需输入上网密码即完成配置，通过智能在全球任何地点都可以控制智能排插有效地解决了待机能耗的问题，从而提高终端用电设备的使用寿命，促进我国节电降耗产品领域的发展。

也消除了生活中的很多安全隐患可达到适用于彩电、电脑、空调等用电领域的较高技术指标与节电能力而随着技术的不断发展，对智能排插的承受功率不断地增高完善，智能排插除了广泛应用于家用电器外，还会更多的应用到工业领域1.3 论文主要内容与思路本系统设计了基于单片机对继电器的控制来达到智能控制排插通断的目的，并可以通过外设键盘和红外感应对排插进行定时设置和感应通断，使其可以按照我们的意愿自动通断论文各章主要内容如下：第一章是绪论，介绍了本研究的目的和意义，国内外研究现状以及本论文的章节结构第二章总体方案设计，在论述系统的设计结构的基础上，详细说明系统的主要设计功能第三章是硬件系统构架，首先介绍系统的工作原理，然后介绍单片机的主要性能参数，接着是对每个电路模块进行分析，并给出原理图第四章介绍系统的软件设计，并对每个模块进行说明第五章介绍实物调试过程，并对相应结果进行了详细的说明第六章是本文的总结与展望，并提出进一部完善的工作第2章 总体方案本系统的设计主要由感应控制系统和按键控制系统组成，硬件电路由STC89C52单片机为核心控制器，通过C语言编写文件系统实现各路控制功能在感应控制系统中，单片机通过HC-SR501人体感应模块触发外部中断进而控制与排插插孔相连的继电器来控制插孔的关断。

此外，插孔的关断还可以通过手动按键来操控，通过单片机配合时钟芯片DS1302对排插进行定时开关或延时开关等操作，由LED指示灯指示当前工作状态并由QC12864B液晶屏作为人机交互界面进行显示，使系统能够有一个良好的界面STC89C52总体的系统框图如图2.1所示继电器模块7805稳压电源模块HC-SR501人体感应模块DS1302计时模块LCD显示模块按键模块 图2.1系统框图（1）智能排插的核心控制电路 STC89C52单片机是本设计的核心器件，配合各个模块实现排插的控制，STC89C52根据不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间，该最小系统主要由复位电路，晶振电路构成2）QC12864B液晶显示部分 QC12864B。