1、編號： 畢業設計說明書題 目： 定時通斷電源轉換器 院 （系）： 電子信息工程系 專 業： 電子信息工程 學生姓名： xx 學 號： xxxxxx 指導教師： xxx 職 稱： 題目類型： 理論研究 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發 2014年x月 x日 摘 要由于人們節能意識淡薄，人員離開的時候或者外在光線充足的情況下仍開啟使用燈具，造成大量電能浪費。為解決上述能源浪費和燈具及配套設施損壞快，以及兒童對電腦的沉迷等問題，本文提出了一種智能開關的設計方法，該設計的定時控制主要是以單片機stc89c52rc作為主控單元，利用其i/o接口，定時器，中斷系統等資源，通過以繼電器為核心的外圍

2、電路控制受控線路，達到定時通斷線路的目的。此外，可通過按鍵自行設定當前時間及通斷時間，并及時顯示在lcd1602液晶顯示器上。軟件部分以c語言進行編程，主要包括lcd1602的實時顯示以及定時設置和繼電器控制等幾部分。最后，通過用dxp99se繪制印刷電路板，制作出實物并調試通過。關鍵詞：stc89c52單片機；5v繼電器；lcd1602液晶顯示 abstract because peoples energy-saving awareness is weak, is still open, use lamps when staff leave or external light enough,

3、 not only will cause a lot of energy waste .in order to solve the energy waste and lamps and ancillary facilities damaged quickly, and the children of computer addiction and other problems, this paper intelligent switch, timing control of the design is mainly based on the mcu stc89c52rc as the main

4、control unit, the use of its i/o interface, timer, interrupt system resources, control circuit controlled line through the relay as the core, to achieve the purpose of timing on-off circuit. in addition, by pressing a button to set the current time and the on-off time, and timely display on lcd1602

5、lcd. part of the software are programmed by c language, including real-time display lcd1602 and timing setting and relay control circuit.finally,by using the dxp99seprinted circuit board drawing,making the physical and debugging through.keywords: at89c52；scm；5vrelay；lcd1602 目 錄1 緒論11.1課題研究的背景及意義11.2

6、課題研究的現狀及發展趨勢12 方案的提出與論證22.1 方案的比較.22.2 方案的對比.32.3 方案的確定.33 硬件電路的設計與實現33.1 單片機的選擇43.1.1 晶振時鐘電路.53.1.2 復位電路.63.2 顯示電路的設計與實現.63.2.1 lcd1602顯示電路的設計與實現.73.3.1 繼電器控制電路73.4 設定時間電路的設計.84 軟件的設計與實現94.1 主程序94.2 主要子程序設計104.2.1 定時子程序設計.104.2.2 設置時間控制繼電器程序.114.2.3 lcd1602顯示子程序.135 軟件的仿真與測試.135.1 軟件仿真與測試.136 調試.15

7、6.1 硬件調試156.2 軟件調試.157 結論.16謝辭.17參考文獻.18附錄.191 緒論1.1課題研究的背景及意義隨著社會科技的不斷進步，各式各樣的電子產品已經慢慢融入到了我們的生活，這也就意味著我們需要更多的能源來維持我們的生活正常的進行，但是，這個社會是一個能源逐漸枯竭的社會，節約能源又成為了這個社會的主題。所以，為了解決這樣一對矛盾，我們了解到，越來越多的產品有了待機功能，如電視機，電腦，冰箱，空調等家用電器。據調查，我國城市家庭的平均待機能耗，相當于每個家庭每天都在亮著一盞15瓦到30瓦的長明燈。據測算，家電待機能耗占到中國家庭電力消耗的10%以上。而正是由于這種長期的待機狀

8、態，使得插座的負荷也越來越大，帶來了非常嚴重的安全隱患。除此之外，也使得電器的壽命大大縮短。因此，在本次設計中我們就要對家庭中普通的插座進行更加智能化的設計，我們利用單片機對繼電器的控制來達到控制插座通斷的目的，并可以通過外設鍵盤對插座進行定時設置，使其可以按照我們的意愿定時通斷。在定時功能的基礎上，加上了測溫模塊、過載保護和防雷模塊。 所以此次的設計能夠節約大量的能源，消除安全隱患，同時能夠延長家用電器的使用壽命，這樣就會使人們的生活更加方便，簡單。1.2 課題研究的現狀及發展趨勢 現在市場上的220v移動式電源插座大部分功能單一，只能簡單的實現電源的通斷，小部分可以實現定時，但大都是機械式

9、的，而不能根據使用者的意愿編 程設定時間自動通斷，有時滿足不了人們的需求。智能可編程開關插座則可以實現定時可編程，通過編程定時，自動接通和斷開，給人們生活帶來很大方便，得到了廣泛應用。 目前市場上比較好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、博聯智能插座等等。其中，小管家智能插座采用智能芯片系統及其相關的程序控制軟件對電器進行協調控制，智能關機，將待機能耗降為零，以達到安全節能的目的。它可以在電器遙控關機后自動切斷電源，遙控開機時，能自動接通電源，從而達到安全、節電的效果。它還具有消除待機能耗、智能化保護功能、避免電磁波輻射、有效防雷擊沖擊的特點。科德tw-l12

10、采用大屏液晶顯示，可以進行定時設定，最小設定時間為1分鐘，每天最多可設置20組開與關，每周可設置140組。并且具有模式功能，隨時可切換到長通或定時狀態。而polyhome智能插座是北京博力恒昌科技有限公司生產的智能家居產品之一。它主要的特點是內嵌zigbee無線接收模塊，可以對它進行無線遙控，智能控制一些家用電器，比如開關空調、開關電飯煲等，也可以與普通插座互換。對于比較先進的博聯智能插座，它是基于wi-fi通訊，可實現任何時間、任何地點通過智能手機隨心所欲的控制家中、辦公室的電器。而目前智能插座的實現方法有機械式定時插座、基于單片機的定時器功能實現插座的智能定時、還有采用現成的智能芯片。機械

11、式定時插座是通過轉動刻度盤，來設定定時時間，比如科德tw-a07的22小時倒時定時器；而基于單片機的智能插座是通過用單片機控制繼電器的通斷來控制插座的開關，即通過單片機編程實現智能定時；而采用智能芯片的節能插座是通過芯片直接感應來實現智能通斷電，從而達到消除待機功耗的目的；還有一種比較先進的，基于wi-fi通訊，只要家中有無線路由器，插座就會自動尋找網路，用戶只需輸入上網密碼即完成配置，通過智能手機在全球任何地點都可以控制。2 方案的設計2.1方案的比較 方案一：本課題選用stc89c52單片機作為系統的核心部件，實現控制和處理的功能。單片機具有容易編程、引腳資源豐富、處理速度快等優點。本課題

12、以單片機stc89c52控制的定時開關插座，能控制一路220v/10a的插座，使其可以在24小時內能預先設定定時范圍，每天周而復始地控制用電器具的自動開啟和關閉，因為是通過中斷來定時，所以更加準確。同時還能通過繼電器控隨時控制插座開關，從而達到方便、智能、節電的目的，系統整體如圖2.1所示： 圖2.1 系統結構圖方案二：設計一個定時開關，通過撥碼開關預置一個時間，再通過計數器倒計時方式進行計數，當到達某一個時間時，發出一個信號，進而來控制電器的工作。具體原理是由555組成秒脈沖發生器，再由cd40192構成一個倒計時的計時器，通過一個撥碼開關預設時間，最后數碼管顯示，蜂鳴器報警。其設計框圖如圖

13、2.2所示： 圖2.2 數字式定時開關2.2方案的對比 方案一和方案二均可實現插座的定時。若用數字電路完成，所設計的電路相對復雜，需要更多的數字集成塊，其功能也主要依賴于數字電路的各功能模塊的組合來實現，其精度也不如單片機和時鐘芯片配合的準確，由于元件較多，焊接過程也會比較復雜，成本也高。而單片機控制更加靈活，功能更加強大，可編程性也更高，因為用單片機主要是軟件編程來完成，那么就降低了硬件電路的復雜性，而且其成本也相對降低。2.3方案的確定通過上述方案的比較，用單片機進行定時插座的設計比數字電路更加準確靈活，功能更加強大，成本相對更低，硬件復雜性也更小，所以，綜合各方面因素，本設計采用方案一。

14、3 硬件電路的設計與實現定時通斷電源轉換器的設計主要以stc89c52單片機為核心，通過其定時中斷功能來控制繼電器，從而達到切斷電源的目的。按鍵任意設置定時時間，能實時將定時通斷時間顯示在lcd1602上。本次課題的設計主要有繼電器控制模塊，按鍵設定時間模塊，lcd1602顯示模塊，單片機定時中斷模塊這幾個模塊來實現定時接通，切斷電路的目的。從而達到方便、智能、節電的目的硬件電路如圖3.1所示： 圖3.1 硬件電路框圖3.1 單片機的選擇單片機是宏晶公司生產的stc89c52，其片內帶有8k字節閃速可編程、可擦除壽命1000次程序存儲器。該產品與工業標準8051中單片機完全兼容，并且還可支持兩

15、種軟件可選的省電模式，工作時鐘最高可達到24mhz。使實時控制、實時處理的功能更加完善，簡化了硬件配置。與mcs-51單片機產品兼容、8k字節在系統可編程flash存儲器、1000次擦寫周期、全靜態操作：0hz33hz、三級加密程序存儲器、32個可編程i/o口線、三個16位定時器/計數器八個中斷源、全雙工uart串行通道、 低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數據指針、掉電標識符。stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有 8k 在系統可編程flash存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80c52產品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序

16、存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位cpu和在線系統可編程flash，使得stc89c52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。stc89c52具有以下標準功能：8k字節flash，256字節ram，32位i/o口線，看門狗定時器，2個數據指針，三個16位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，stc89c52可降至0hz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，cpu停止工作，允許ram、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，ram內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下

17、一個中斷或硬件復位為止。stc89c52實物如圖3.2所示。 圖3.2 stc899c52芯片引腳圖單片機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備以及輸出設備共五個基本部分組成的。單片機是把包括運算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。通常，單片機由單個集成電路芯片構成，內部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和i/o接口電路等。因此，單片機只需要和適當的軟件及外部設備相結合，便可成為一個單片機控制系統。單片機經過三代的發展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發展，它們的cpu功能在增強，內部資源在增多，引腳的多功能化

18、，以及低電壓、低功耗。單片機采用stc89c52單片機。stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系統可編程flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位cpu和在系統可編程flash，使得stc89c52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。3.1.1晶振時鐘電路晶體時鐘電路與stc89c52單片機的連接方式如圖4.2.1所示。晶體時鐘電路中又石英晶晶振體、c1，c2電容和片內與非門組成了三點式振蕩器，石英晶振體的頻率和兩個電容的頻率決定著晶體時鐘電路產生的振蕩信號的頻率，但是決定性因素是石英晶振體的頻率(一般為033mhz)，電容c1、c2（一般為5

19、30pf）則處于次要因素的位置。由于一個機器周期是12個時鐘周期，所以先12m時，一個機器周期是1us，好計算，而且速度相對是最高的（當然現在也有更高頻率的單片機）。11.0592m是因為在進行通信時，12m頻率進行串行通信不容易實現標準的波特率，比如9600，4800，而11.0592m計算時正好可以得到。所以在本設計中石英晶振體的頻率選為11.0592mhz。電容的容量選為為30pf。晶振時鐘電路如圖3.3所示。 圖3.3 晶振時鐘電路3.1.2復位電路 無論是在單片機剛開始接上電源時，還是運行過程中發生故障都需要復位。復位電路用于將單片機內部各電路的狀態恢復到一個確定的初始值，并從這個狀

20、態開始工作。通電的瞬間，由于復位電路的電解電容瞬間相當于短路，則使電路復位，當電容充電完畢后，電路有自動斷開，則復位接口為低進入正常工作狀態。在將系統從初始狀態中喚醒的過程中，為使操作準確，應使振蕩器起振后充分穩定，則就要是復位電路中的vcc在正常工作電壓范圍內保持110ms就可以了。增加手動復位按鍵是為了避免死機時無法可靠復位。當復位按鍵按下后電容c3通過r5放電。r2的作用在于限制按鍵按下瞬間電容c3的放電電流，避免產生火花，以保護按鍵觸電。當電容c3放電結束后，rst端的電位由r2與r3分壓比決定。因為r2遠遠小于r3，所以rst處于高電平時，cpu處于復位狀態，松手后，電容c3充電，r

21、st端電位下降，cpu脫離復位狀態，電路原理圖如3.4所示。 圖3.4 復位電路3.2 顯示電路的設計與實現本設計采用的是lcd1602字符型液晶顯示器。lcd液晶顯示器是一種低功耗的顯示器件，它廣泛應用于工業控制、消費電子及便攜式電子產品中。它不進省電，而且能夠顯示大量的信息，如文字、曲線、圖形、動畫等，其功能比數碼管強大得多。1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5x7或者5x10點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。3.2.1 lcd1602顯示電路的設計與實現 液晶顯示器p26腳的r/w端接p2.6。p27腳的使能

22、端en由單片機p2.7引腳控制，p25腳的數據/命令選擇端由單片機的p2.5引腳控制。數據/命令選擇端高電平時選擇數據寄存器，低電平時選擇命令寄存器。標示數字3的偏壓信號vl端與滑動變阻器相連，通過滑動變阻器可以調節顯示器的顯示對比度。顯示器數據端口與單片機的p2口對應相連，單片機通過p2口可以向顯示器中輸入控制命令或要顯示的字符。 圖3.5 lcd1602顯示電路3.3.1繼電器控制電路 繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執行機構（輸出部分）；在

23、繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示，如果繼電器有兩個線圈，就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“j”。繼電器的觸點有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個觸點分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號，并將觸點組編上號碼，以示區別。繼電器的觸點有三種基本形式：1、動合型（常開）（h型）線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“

24、h”表示。2、動斷型（常閉）（d型）線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“d”表示。3、轉換型（z型）這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開和另一個閉合，線圈通電后，動觸點就移動，使原來斷開的成閉合，原來閉合的成斷開狀態，達到轉換的目的。這樣的觸點組稱為轉換觸點。用“轉”字的拼音字頭“z”表示。繼電器的種類很多，有時間繼電器，電磁繼電器等，在此我們選用電磁繼電器，而電磁繼電器因工作電壓的不同，有5v、12v、24v等等，因為本設計要通過單片機的一個i/o口來控制繼電器的線圈，同時繼電器是在單

25、片機工作電壓下工作。開始考慮采用12v或5v繼電器。松樂繼電器 srd-12v dc-sl-c的工作電壓為12v，線圈功率為12w額定電流為1a,繼電器工作的吸合電流為12w/12v=1a。而松樂繼電器srd5v系列的工作電壓為5v，額定電流為3a，線圈功率0.2w，繼電器工作的吸合電流為0.2w/5v=40ma。因為通過單片機的一個i/o口來控制繼電器的線圈，繼電器工作電流不宜太大，通斷指示燈接在繼電器的支路上需要的工作電流也很小，松樂繼電器srd-12v dc-sl-c的功率也比樂繼電器srd5v要大，通過比較，選用松樂srd5v系列繼電器。 圖3.6 繼電器控制電路模塊 繼電器的作用就相

26、當于開關，通過單片機定時中斷控制一個i/o口進而控制繼電器的工作狀態，因繼電器5只引腳，其中2只為線圈引腳1只為公共端，1只為常開端，1只為常閉端這就是相當于一個單刀雙擲開關當線圈端加5v直流電壓時，觸點吸合，負載端閉合或斷開，從而達到通過繼電器控制電路目的。3.4 設定時間電路的設計按鍵使用方法有很多，因為系統按鍵較少，所以采用獨立按鍵。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根i/o口線，因此，在按鍵較多時，i/o口線浪費較大，不宜采用。圖中按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時，i/o口線有確定的高電平。當i/o口線內部有上拉電阻時，外電路可不接上拉電

27、阻。本系統使用p3口作為按鍵輸入口，所以不需要上拉電阻。采用四個按鍵接到單片機的p3口設定定時時間，s1鍵用作定時信號復位，s2鍵用作數值加一，s3用作數值減一，剩下一個s4用作選擇。如圖3.7所示。 圖3.7 按鍵電路4 軟件的設計與實現4.1 主程序本設計中用到的單片機是stc89c52，為了使編寫的程序更加簡單明了，采用c語言進行編程，用keil軟件進行編譯，stcisp軟件進行下載。軟件設計部分包括液晶顯示程序、單片機定時中斷程序、獨立式按鍵處理程序等。由于定時設置是通過獨立式按鍵進行設置的，程序在按鍵掃描部分相對重 要。在檢測到被設置了定時任務時，系統要檢測是否到達定時時間，執行相應

28、的動作。，如下圖4.1所示。 圖4.1 主程序流程圖4.2 主要子程序設計4.2.1 定時程序設計 定時通斷電源轉換器的主要過程是利用單片機定時中斷功能來控制一個i/o口來控制繼電器，從而達到切斷或接通電源的目的，時間可以設置分秒級別。利用單片機的定時中斷功能來實現對繼電器的控制，其實也可以用ds1302時鐘芯片，來對其進行定時控制，這樣的話，又要編寫ds1302時鐘芯片的程序，增加電路的復雜度，定時中斷程序編譯，減少了工作量。定時程序如下圖： void time1() interrupt 3th1=(65536-2000)/256; tl1=(65536-2000)%256; key_sca

29、n(); show_count+; if(show_countshow_all_time)show_count=0; 本次采用定時器1中斷服務程序，設定16位定時器工作在方式一，所定時間為x,則要求經過xus，中斷響應，又因為16為計數器要全部置1（即達到65535）+1后，中斷才會響應，所以，初值=（65536-2000），這樣每經過2ms中斷一次。 之后進行按鍵掃描，計算顯示設置的數值。4.2.2 設置時間控制繼電器程序設計 本次設計用了4個獨立按鍵s1,s2,s3,s4,由于定時設置是通過獨立式按鍵進 行設置的，程序在按鍵掃描部分相對重 要。在檢測到被設置了定時任務時，系統要檢測是否到達

30、定時時間,如圖4.2。 圖4.2 按鍵設置時間流程圖對于本模塊的編寫，考慮設置一個基準時間，而后在在設置定時通斷時間，系統檢測當前時間是否到了定時時間，如果當前時間到了定時時間，控制繼電器接通電路，而當前時間到了設定的斷開時間時，控制繼電器斷開電路。 第一步就是設置一個當前時間，而這個可以在程序中編寫設置程序如下：unsigned-char hour=23,min=55,second=55,而這個時間可以隨意設置，可以按實際需要更改數字。第二步就是設置定時時間，也可以隨便設置，但是必須要比當前的設置時間要大，就好比鬧鐘一樣。其程序如下：unsigned-char set1_hour=23,se

31、t1_min=56,set2_hour=15,set2_min=57;第三步就是按鍵改變定時時間，這次設置了4個按鍵，一個復位鍵，一個遞增鍵，一個遞減鍵，最后那個是選擇鍵，按鍵設置時間時當時達到24時，就歸為0，同樣分秒設置也是相同的道理，這樣設置為了滿足一天24小時不同時刻的定時。其滿足按鍵遞增的程序如下：case 1:hour+;if(hour23)hour=0;break;case 2:min+;if(min59)min=0;break;case 3:second+;if(second59)second=0;break;case 4:set1_hour+;if(set1_hour23)s

32、et1_hour=0;break;case 5:set1_min+;if(set1_min59)set1_min=0;break;case 6:set2_hour+;if(set2_hour23)set2_hour=0;break;case 7:set2_min+;if(set2_min59)set2_min=0;break;滿足按鍵遞減的程序如下case 1:hour-;if(hour=255)hour=0;break;case 2:min-;if(min=255)min=0;break;case 3:second-;if(second=255)second=0;break;case 4:s

33、et1_hour-;if(set1_hour=255)set1_hour=0;break;case 5:set1_min-;if(set1_min=255)set1_min=0;break;case 6:set2_hour-;if(set2_hour=255)set2_hour=0;break;case 7:set2_min-;if(set2_min=255)set2_min=0;break;則按鍵進行遞增或遞減時間的程序流程圖如圖4.3： 圖4.3 按鍵進行遞增或遞減時間的程序流程圖第四步就是控制繼電器通斷，這是本次設計的核心，當基準時間到了接通時間時，繼電器就會接通電源，當基準時間到了斷開

34、時間時，繼電器就會斷開電源，這樣就實現了對繼電器的控制。4.2.3 lcd1602顯示子程序 1602液晶顯示的程序有初始化程序、分頻器程序和液晶顯示程序構成。 1.液晶顯示器初始化程序為固定的程序，按照自己的需求進行設定 2.分頻器程序，通過對分頻程序的設定，來完成液晶顯示器上字母、數字顯示的時間，也即是顯示位之間替換的時間。3.液晶顯示程序，也即是主程序。它控制了整個顯示器顯示內容以及顯示替換的方式顯示過程主要是顯示從單片機定時程序中讀取，同時當檢測到獨立式按鍵有鍵按下時，顯示相應的設置菜單等。 基本操作時序： 讀狀態：輸入：rs=l,rw=h,e=h 輸出：dod7=狀態字 寫狀態：輸入

35、：rs=l,rw=l,d0d7=指令碼,e=高脈沖 輸出：無 讀數據：輸入：rs=h,rw=h,e=h 輸出：dod7=數據寫數據：輸入：rs=h,rw=l,d0d7=數據,e=高脈沖 輸出：無5 系統的仿真與調試5.1 軟件仿真測試本次設計仿真調試所用的軟件是keil和protues.其中，keil用來編寫和調試程序，protues用來搭建原理圖并進行仿真。在proteus仿真軟件中，連接好電路圖后將在keil中生成的“電源控制.hex”程序文件導入單片機中。在使用這兩個軟件時，都遇到了一些問題，例如在使用protues進行原理圖繪制的時候，有些器件很難找到，這就會浪費很多時間，所以，最后在

36、網上下載了一個protues元件對照表，這個問題就得到了解決。在使用keil編程的時候，問題主要出在編譯時，因為這次設計程序代碼比較長，所以在開始編譯時，會出錯，提示是因為代碼太長，開始不知道該怎么辦，通過查資料，問同學很快解決了這個問題！整個設計的仿真效果如下圖5.1所示。 圖5.1 仿真效果圖設定一個nowtime基準時間，而這個基準時間可以進行程序編寫設定，t：代表接通時間，d：代表斷開時間，無論接通時間還是斷開時間都要比這個基準時間大，才能很好的定時通段時間的設定。圖中三個按鍵key1、key2、key3作用分別是數值減一1，數值加一，選擇鍵，通過這三個按鍵能夠任意改變定時時間，d1作

37、為繼電器的通斷指示，接在繼電器的支路上，能夠通過d1的亮滅來判斷電源的通斷，極大地提高了安全性。當nowtime基準時間到了我們已經設定的接通時間，繼電器接通電路，d1亮，當nowtime基準時間到了我們已經設定的斷開時間，繼電器斷開電路，d1就滅。6 調試6.1 硬件調試 第一次在畫好的圖上進行硬件制作，因為沒有查看實際的繼電器的尺寸，所以導致第一次的硬件制作沒有效果，于是我就去找劉老師，通過老師的幫助，我知道了問題的所在，原來我的繼電器尺寸與繼電器實際尺寸不符，導致這次硬件制作的失敗。第二次，在修改了前一次的錯誤后，板子做好后，給單片機供5v的直流電后，發現繼電器不能直接不工作，更不要定時

38、通斷了，于是通過用萬用表檢測發現，通過繼電器線圈電流太小，達不到繼電器吸合電流，所以在繼電器的之路上加了個npn 三極管放大支路電流，之后外接5v直流電，繼電器能工作了。 通斷指示電路出現的問題最大，常常因為指示燈所在之路中串聯的電阻沒有選取合適以至于led燈兩單電壓不足，燈泡不亮，通時給繼電器供5v的電壓，同時又要時之路上的led燈正常工作，單片機工作5v電壓需外接5v直流穩壓電源外接插座上，開始選擇將插座內部電線引出，再連接到印制電路板上，后來發現這樣不夠安全，所以選擇通過改裝內部電路，使得排插的兩個插座連成一線，這樣安全性高很多了！6.2 軟件調試在軟件設計前，先把大致的程序流程理清，然

39、后再分模塊調試，將各模塊部分的程序先調試可行后再整合到一起，編寫主程序。首先是lcd1602顯示程序，通過編寫過的程序掌握了1602的顯示原理及其顯示過程用到的指令如清屏，開關顯示等。初步設計了顯示器需要顯示的顯示菜單。然后通過獨立式按鍵設置顯示菜單，執行相應的功能。因為所有的設置在獨立式按鍵處理上都要實現，使得按鍵處理程序必須有條不紊的編寫，先列好按鍵處理的大致流程，需要設置的的顯示菜單和各個按鍵按下后必須實現的菜單選項等。有了這些流程后才能在編程過程中減少一些不必要的麻煩。其次就是單片機程序的編寫了，寫個中斷，對于我們來說很簡單，但是要實現通斷一定時間內，單片機給控制繼電器的i/o口的輸出

40、信號，開始時，只能實現定時同，不能實現定時斷，但之后梳理理思路，逐條檢查程序，從而解決了！而在控制定時方面，讓系統可以通過獨立式按鍵設置一組定時開關時間，這樣操作方便，可以隨意設計定時時間。7 結論雖然困難重重，但終于在此次設計中完成了預期設計任務。所設計的定時通斷電源轉換器已經可以實現預期功能。該定時通斷電源轉換器可以控制一路220v/10a的插座，可以設置在一天24小時內的一組任意定時開關時間，控制繼電器稍的工作狀態。定時通斷電源轉換器繼電器工作時指示燈亮，不工作時指示燈不亮。本次設計的定時通斷電源轉換器雖然可以實現定時控制一路插座的功能。而且滿足了課題的下列要求：(1)用數字鍵和功能鍵，

41、實現定時通斷電源轉換器的定時時間設置功能。(2)用lcd1602實現對系統狀態顯示及操作提示功能。(3)使用系統復位電路和時鐘電路實現單片機最小系統。(4)用按鍵對定時信號擦除復位，可以進行任意時間的定時。(5)用繼電器的低壓控制高壓，實現220v交流電源的通斷。由于本人水平有限，此次設計的定時通斷電源轉換器還存在很多的不足：(1)只能設置一組的任意定時通段時間，不能設置多組的定時通斷時間。(2)定時時間只能機械的按鍵設置定時時間，沒有使用什么智能的模塊，向無線控制等，僅僅是最基本的設計而已。對于存在的不足之處，希望以后有機會更加深入的研究，使設計更加智能化，功能化。 謝 辭本設計花費了自己大

42、量的時間終于完成了，能夠最終完成這個設計，獲得這份勞動成果，與幫助過我的老師、同學、朋友的關系是離不開的。回想起做論文是的辛勤努力，品味現在獲得的喜悅，一個個幫助過我的人，關心過我的人也都一個個浮現在了我的腦海里。首先我得感謝我的指導老師。在我們做論文的過程中劉老師總是不厭其煩的給我們進行論文指導，并多次把我們小組成員叫過去，給我們進行修改論文，非常關心我們的論文進度和設計情況。占用了他很多的私人時間，但他仍不忘記在指導論文的過程中給我提一些可行性的意見和建議，再次感謝我的指導老師劉老師。再是我要感謝大學三年來伴我成長的各位老師，感謝一直支持我的父母、親戚、朋友和同學，也感謝答辯組的各位老師，

43、感謝母校對我的培養，我要用我的所學，來回報母校，回報社會。參考文獻1 徐偉.智能插座在智能家居系統中的設計和應用j.中國儀器儀表，2010，(10) 2 黃界.基于avr的智能節能插座的設計j.現代電子技術，2010,(12) 3 王嘯東.智能避雷定時插座的設計j.電工電氣，2010，(05) 4 凱.新型數字節能功率分配型智能插座的設計實現j.電子設計應用，2009，(07) 5 溫鐵鈍,孫鍵國, 張天宏. 無線遙控智能插座的設計j. 測控技術 , 2003,(10) 6 方佩敏. 智能插座ds1213bj. 今日電子 , 1996,(z1) 7 王宏.智能節電插座 省電就是省錢j. 現代營

44、銷(創富信息版) , 2008,(07) 8 楊妤.打破行業格局 紐曼自創“節電插座”j. 中國品牌與防偽 , 2007,(10) 9 高全.節能插座j.生意通，2005，(10) 10 張運波，劉淑榮.工廠電氣控制技術m.北京:高等教育出版社,2004. 11 燕慶明.電路分析教程m.北京:高等教育出版社,2007. 12 姚文軒.多功能智能插座設計j.企業技術開發，2010,(11) 13 張毅剛，彭喜元，彭宇.單片機原理及應用m. 北京: 高等教育出版社, 2010. 14 譚浩強.c程序設計m.北京:清華大學出版社，2005. 15 殷志堅.電子工藝實訓教程m.北京:北京大學出版社，2

45、007.9 附 錄附錄1：總原理圖 附錄2：pcb設計附錄3：源程序/*項目：定時通斷電源轉換器*/#include stc89rc52.h#includelcd1602.h#includescan.hsbit speck=p37; /定時信號輸出引腳unsigned char blank_flge=0; /閃爍位選擇unsigned int show_count=0; /閃爍計數unsigned int show_all_time=300; /閃爍時，顯示空白與顯示非空白總時間unsigned char show_half_time=150; /閃爍時，顯示空白時間unsigned char count=0; /當時時間計數unsigned char time_flge=0; /定時標志位void key_ser