紅外遙控節(jié)能智能插座設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　編號： 　　　</b></p><p>　　本科畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　題目：遙控節(jié)能插座設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 緒論1</b></p><p>　　

2、1.1遙控節(jié)能插座的研究背景和意義1</p><p>　　1.2 遙控節(jié)能插座的研究現(xiàn)狀和前景3</p><p>　　1.3 本次遙控節(jié)能插座的研究內(nèi)容5</p><p>　　1.3.1 本次畢業(yè)設計所應用的原理6</p><p>　　1.3.2 本次畢業(yè)設計的目的6</p><p>　　2. 本次設計的

3、原理 8</p><p>　　2.1 本次設計用到的芯片的原理8</p><p>　　2.1.1 紅外接收頭的原理8</p><p>　　2.1.2 PIC12F675芯片的原理9</p><p>　　2.1.3 繼電器的工作原理9</p><p>　　2.2 電路的工作原理13</p>

4、<p>　　2.2.1 紅外接收電路13</p><p>　　2.2.2 降壓穩(wěn)壓電路14</p><p>　　2.2.3 檢測電路15</p><p>　　2.2.4 MCU控制電路15</p><p>　　2.2.5 通斷電路15</p><p>　　3.系統(tǒng)焊接與調(diào)試17</p>

5、;<p>　　3.1 硬件電路部分焊接17</p><p>　　3.1.1檢測電路部分的電阻18</p><p>　　3.1.2 降壓穩(wěn)壓電路部分的元器件18</p><p>　　3.2 調(diào)試19</p><p>　　3.2.1 降壓穩(wěn)壓電路的調(diào)試19</p><p>　　3.2.2調(diào)試單片機

6、的AD采樣模塊 19</p><p>　　3.2.3 調(diào)試紅外接收模塊 19</p><p>　　3.2.4 Timer1模塊的的調(diào)試19</p><p>　　4 節(jié)能插座的軟件設計. 22</p><p>　　4.1 紅外接收部分22</p><p>　　4.2 AD 轉換部分22</p>

7、<p>　　4.3 自動斷電部分22</p><p><b>　　5. 總結24</b></p><p>　　6. 參考文獻25</p><p><b>　　7. 致謝26</b></p><p><b>　　1. 緒論</b></p>&l

8、t;p>　　1.1遙控節(jié)能插座的研究背景和意義</p><p>　　在能源越來越枯竭的今天，人們想盡一切辦法去開發(fā)新的能源，但是隨著家用電器、視聽產(chǎn)品的普及自動化辦公設備的廣泛應用和網(wǎng)絡化的不斷發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品具有了待機功能，如電視機，電腦，冰箱，空調(diào)等等家用電器。但人們在享受便捷的同時，待機狀態(tài)下所消耗的能源也在造成驚人的浪費。據(jù)調(diào)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

9、30瓦的長明燈。據(jù)測算，家電待機能耗占到中國家庭電力消耗的10%以上。據(jù)調(diào)查，我國家電待機現(xiàn)象十分普遍，有近七成的家庭使用家電后不關閉電源，三成多市民甚至不知道待機也會耗電。電器長期待機有三宗“罪”。之一：耗費電能驚人――不節(jié)能。電器待機年“吃”掉國家數(shù)百億度電。之二：意外事故頻頻發(fā)生――不安全。據(jù)統(tǒng)計，火災損失中有3成以上是由電氣火災引起的，其中的罪魁禍首竟是連接電器的插座。究其原因，除了插座質量不過關以外，另一個重要原因即是處于長期

10、通電狀態(tài)下的電器，存在安全隱患，待機時間一長，導致超負荷工作而發(fā)生危險。插座已經(jīng)成為家庭用電安全的軟肋！之三：降低電器使用壽命――不經(jīng)濟。此外，電器待機不僅消耗電能，因為長期通電，原件壽命會大大縮短，使電器過早報廢。并</p><p>　　目前，待機功耗引起了各國政府的關注，美國、歐盟等許多國家和地區(qū)紛紛制定了產(chǎn)業(yè)政策，修訂相關產(chǎn)品標準，降低待機狀態(tài)下的能源浪費。</p><p>　　所謂

11、待機能耗，就是電器不工作待機狀態(tài)下不拔插頭時所耗費的電能。據(jù)中國節(jié)能產(chǎn)品認證中心的調(diào)查，待機能耗較大的產(chǎn)品有：電腦、空調(diào)、電視、DVD、VCD、音響功放、錄像機和打印機等。如果將待機能耗放到一個宏觀的背景下進行估算，那么結果會更驚人。以74厘米彩色電視機為例，按平均待機能耗18瓦，一天待機16小時，以2000萬臺電視機計算，每年浪費電能達21億千瓦時。普通壁掛式空調(diào)，如果不拔插頭，按平均待機能耗30瓦計，一個壁掛式空調(diào)一年將浪費246千

12、瓦時，以全國1億家庭計算，每年要浪費246億千瓦時。三峽工程設計安裝26臺70萬千瓦發(fā)電機組，機組全部投產(chǎn)后年平均發(fā)電847億千瓦時。有人保守地估算，待機浪費的電能將抵消掉三峽的發(fā)電量。</p><p>　　隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展 ，建設節(jié)約型社會已經(jīng)寫入十一五發(fā)展規(guī)劃 ，成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹黝}。我們覺得它不僅表現(xiàn)在每個人的節(jié)能行動上，更可以通過改進設備的使用來達到節(jié)能的目的 ，節(jié)能插座的研究 ，將給我們解決待機能耗

13、問題。</p><p>　　遙控節(jié)能插座的研究現(xiàn)狀和前景</p><p>　　自節(jié)能類插座來世以來，節(jié)能插座得到了迅速的發(fā)展。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種有節(jié)能的插。人們從各種途徑來減少各種電器的待機功耗,現(xiàn)在在市場上熱賣各種節(jié)能環(huán)保插座。據(jù)調(diào)查，市場上賣的“小管家”智能型插座在上海市每月銷售超過2萬個。在蘇寧電器等門店，價格從80元至200元。</p><p>　　隨著

14、人們生活水平的提高,人們身邊各種電器將會越來越多,這將會刺激人們?nèi)パ芯亢烷_發(fā)更加先進的節(jié)能環(huán)保類插座. 節(jié)能插座模塊最重要是節(jié)能，還有就是質量要穩(wěn)定，以及自耗電要小.現(xiàn)在市場上所有的節(jié)能插座他的本身會有一定的功耗,所以我們要研發(fā)新型的節(jié)能插座,將需要從降低插座的本身功耗入手,盡可能的通過科學方法降低插座本身的功耗,是插座的節(jié)能效率進一步提高. 可以加USB充電功能，這樣，方便對MP3,MP4,手機等進行充電，也可以加防雷器，可以避免雷擊

15、損壞家用電器等等。 </p><p>　　另一個方面,插座本身的壽命需要盡可能的長,目前市場上的節(jié)能類產(chǎn)品的壽命是2年左右,一個插座使用2年以后,插座內(nèi)部的各種控制電路將漸漸的老化,導致插座的性能不穩(wěn)定.這就是說我們必須2年更換一次節(jié)能插座,這將給我們帶來另一種損失。</p><p>　　更有一個方面,目前市場上的節(jié)能插座價格普遍偏高,我從因特網(wǎng)上查到,在上海地區(qū),一個普通的節(jié)能插座要賣到

16、200多元,這么貴的價格對于一個上海市民來說或許說不算昂貴,但是對于農(nóng)村人民來說應經(jīng)相當昂貴,我相信沒有哪個農(nóng)民樂于花200元買個插座放家里面,因為農(nóng)村人每年的用電費用也不過就200元左右.但是我們中國70%的公民是農(nóng)村人,所以研發(fā)出價格低廉的節(jié)能插座,從而向農(nóng)村推銷節(jié)能插座將會為我們節(jié)省出更多的能源。</p><p>　　另外,目前市場上的節(jié)能插座大都應用在家庭辦公中,所以插座本身能提供的功率不是很大,<

17、/p><p>　　我們能不能設計出大功率的節(jié)能插座,從而使節(jié)能類產(chǎn)品應用在企業(yè)中呢.所以在將來,我們需要設計出負載很大的節(jié)能插座,以滿足大公司對節(jié)能插座的需求.</p><p>　　總的來說,節(jié)能插座將會是21世紀生活中一個常見的用品,但是目前的插座遠遠不能滿足我們的要求,我們需要改進的地方還很多。</p><p>　　1.3本次節(jié)能插座的研究內(nèi)容</p>

18、<p>　　本次研究主要內(nèi)容是通過設計電路,設計出一種紅外遙控節(jié)能插座,紅外節(jié)能插座是指采用在規(guī)定空間距離范圍內(nèi)，用遙控器發(fā)出紅外信號使開關插座開啟，在待機狀態(tài)延時一定時間后自動斷的設備。</p><p>　　1.3.1 電路的原理圖</p><p>　　本次設計中用到的元器件主要有紅外接收頭（IRM-26），PIC12F675單片機，繼電器，三極管，整流二極管 ，穩(wěn)壓二極管，

19、電阻，電容等，它們的連接方法如下圖。</p><p>　　圖1 工作原理圖</p><p>　　上面右邊的紅外接收頭收到遙控器發(fā)的紅外信號以后就開啟繼電器，然后回路就通了，單片機一直檢測回路上負載的電壓，如果電壓一直小于單片機里預設的閾值的話就認為負載在待機狀態(tài)，就自動斷電。</p><p><b>　　本次設計的目的</b></p

20、><p>　　本次設計中要達到兩個目的，一是用紅外遙控器開啟插座，其次是要是負載一直在待機狀態(tài)的話延時一段時間后就自動斷電，從而達到節(jié)約電，節(jié)能的目的。為了達到這些目的首先得用protel畫出上面的工作原理圖，然后進一步畫出PCB原理圖，然后焊接各元件，調(diào)試，檢驗等。</p><p>　　2. 本次畢業(yè)設計的原理</p><p>　　2.1 本次畢業(yè)設計用到的芯片的原理

21、</p><p>　　2.1.1 紅外接收頭的原理</p><p>　　紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭。 內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。交流 信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30k

22、hz到60khz的負載波，通過解調(diào)電路和積分電路進入比較器，比較器輸出 高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。 </p><p>　　圖2 紅外接收頭</p><p>　　我們知道，人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。其中紅光的波長范圍為0.62～0.76μm

23、；紫光的波長范圍為0.38～0.46μm。比紫光波長還短的光叫紫外線，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長為0.76～1.5μm之間的近紅外線來傳送控制信號的。</p><p><b>　　圖3 包裝尺寸 </b></p><p>　　圖4 絕對最大額定值</p><p>　　2.1.2 單片機PIC12F675芯片的原理<

24、;/p><p>　　單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。</p><p>　　PIC單片機（Peripheral Interface Co

25、ntroller）是一種用來開發(fā)去控制外圍設的芯片，由Microchip 公司生產(chǎn)出來的。PIC12F675是8引腳閃存8位CMOS單片機 。它由 定時/計數(shù)器模塊，模數(shù)轉換模塊，比較器模塊等模塊組成，具有高性能的RISC CPU ，特殊單片機功能，低功耗功能，外設功能 等功能。</p><p><b>　　圖5 引腳示意圖</b></p><p><b>

26、;　　圖6 引腳說明</b></p><p>　　圖7 內(nèi)部結構框圖</p><p>　　我在本次設計中用到芯片的 各個引腳，存儲器，定時器模塊，模數(shù)轉換模塊。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器（參見圖8）被分成兩個存儲區(qū)，這兩個存儲區(qū)中包含通用寄存器和特殊功能寄存器。特殊功能寄存器位于每個存儲區(qū)的前32 個單元中。寄存器中20h到5Fh 的存儲單元是通

27、用寄存器，它們以靜態(tài)RAM 的形式實現(xiàn)并同時映射到兩個存儲區(qū)中。所有其它RAM均未用，且讀取時返回值為0。RP0（STATUS<5>）是存儲區(qū)選擇位。RP0 = 0 選擇存儲區(qū)0 ， RP0 = 1 選擇存儲區(qū)1</p><p><b>　　圖8 數(shù)據(jù)存儲器</b></p><p>　　我在本次設計中 在紅外信號的接收，自動斷電功能的實現(xiàn)方面分別用到了

28、此單片機的Timer0,Timer1模塊。</p><p>　　Timer0 工作原理</p><p>　　Timer0是8位定時/計數(shù)器，通過清零T0CS 位（OPTION_REG<5>）選擇定時器模式。在定時器模式下，Timer0 模塊在每個指令周期遞增（不帶預分頻器）。如果對TMR0 執(zhí)行寫操作，在接下來的兩個指令周期Timer0 禁止遞增。</p><

29、;p>　　當TMR0 寄存器定時器/ 計數(shù)器產(chǎn)生從FFh 至00h 的溢出時，產(chǎn)生Timer0 中斷。此溢出將T0IF 位置位。可以通過清零T0IE 位（INTCON<5>）來屏蔽該中斷。在重新允許中斷之前，必須在軟件中用Timer0 模塊的中斷服務程序將T0IF 位（INTCON<2>）清零。</p><p>　　圖9 TIMER0/WDT 預分頻器的框圖 </p>

30、<p>　　Timer1 工作原理</p><p>　　Timer1是16位定時器，在定時器工作模式下， Timer1 在每個指令周期進行遞增計數(shù)。在計數(shù)器工作模式下Timer1 在外部時鐘輸入T1CKI 的每個上升沿進行遞增計數(shù)。此外，計數(shù)器模式時鐘可以與單片機系統(tǒng)時鐘同步或異步運行。</p><p>　　在計數(shù)器和定時器模塊中，計數(shù)器/ 定時器時鐘可通過T1G 輸入引腳進行

31、選通控制。如果需要外部時鐘振蕩器（且單片機正在使用不帶CLKOUT 的INTOSC），Timer1 可以使用LP 振蕩器作為時鐘源。</p><p>　　Timer1 寄存器（TMR1H:TMR1L）遞增到FFFFh 時將翻轉返回到0000h。當Timer1 計滿回零時，Timer1 的中斷標志位（PIR1<0>）將置1。要使能計滿回零時產(chǎn)生中斷。</p><p>　　Time

32、r1 具有四個預分頻器選項，允許對時鐘輸入進行1、2、4、或8 分頻。T1CKPS 位（T1CON<5:4>）對預分頻計數(shù)器進行控制。對預分頻計數(shù)器不能直接進行讀寫操作；但是，通過寫入TMR1H 或TMR1L 可清零預分頻計數(shù)器。</p><p>　　圖10 Timer1 框圖</p><p>　　圖11 TIMER1 加計數(shù)邊沿 </p><p>　

33、　模數(shù)轉換器（A/D）模塊 </p><p>　　模數(shù)轉換器（A/D）可以將模擬輸入信號轉換為表示該信號的一個10 位2 進制數(shù)。PIC12F675 有四個模擬輸入通道，并復用到一個采樣保持電路。采樣保持電路的輸出與模數(shù)轉換器的輸入相連。模數(shù)轉換器通過逐次逼近比較產(chǎn)生二進制數(shù)，并將結果存入10 位寄存器。可用軟件選擇轉換所使用的參考電壓為VDD 或者是VREF引腳提供的電壓。有兩個用于控制A/D 模塊功能的寄存器

34、：ADCON0， ANSEL 。</p><p>　　ANS3:ANS0 位（ANSEL<3:0>）和TRISIO 位控制A/D 端口引腳的操作。置位相應的TRISIO 位，可將引腳輸出驅動器置為高阻態(tài)。同樣，置位相應的ANS 位可禁止數(shù)字輸入緩沖器。PIC12F675 上有4 個模擬通道（AN0 到AN3） 。CHS1:CHS0 位（ADCON0<3:2>）控制哪條通道與采樣保持電路相連

35、。</p><p><b>　　圖12 AD 框圖</b></p><p><b>　　繼電器的工作原理</b></p><p>　　在控制部分使用的繼電器型號是 HK3FF-DC5V-SHG,該繼電器有5個引腳，其中2號腳和3號腳是繼電器的線圈引腳，一號腳和5號腳是長斷的，1號腳和4號腳是常開的，該繼電器的工作電壓時5V

36、，最大電流為15A，當線圈通電時，1號腳和4號腳連通，和5號腳斷開，當線圈斷電時，1號腳和5號腳連通，和4號腳斷開。</p><p><b>　　電路的工作原理</b></p><p>　　本次設計主要由降壓穩(wěn)壓電路，紅外線接收電路，檢測電路，MCU控制電路，通斷電路等組成。</p><p><b>　　紅外線接收電路</b&g

37、t;</p><p>　　電路的接收部分用紅外接收頭（IRM-26 ），抗干擾電阻。</p><p>　　電路的接收部分如下圖13所示。</p><p><b>　　圖13 </b></p><p>　　紅外接收頭的工作電壓是5v直流電，三腳接降壓穩(wěn)壓電路出來的5v電，二腳接地，一腳為輸出端，接到單片機的IO口，收到遙控

38、器發(fā)射的紅外信號以后把信號送到單片機去，然后就可以開啟繼電器，電阻R12的作用是抗干擾信號。</p><p><b>　　降壓穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　我在本次設計的降壓穩(wěn)壓電路部分用了電容降壓原理 。</p><p>　　電容降壓的工作原理并不復雜，他的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。例如，在

39、50Hz的工頻條件下，一個1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，應為如果電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據(jù)這個特點，我們?nèi)绻谝粋€1uF的電容器上再串聯(lián)一個阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個阻性元件的特性。 </p>&l

40、t;p>　　降壓穩(wěn)壓電路由兩部分組成，第一部分是先把220v交流電轉換成24v直流電給繼電器供電，第二部分是把24v轉換成5v給單片機，紅外接收頭供電。</p><p>　　第一部分是如下圖14所示：</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　　上圖所示的降壓穩(wěn)壓電路是電容降壓式簡易電路，C1為降壓電容器 ，D2為半波

41、整流二極管，D3為穩(wěn)壓二極管（24v），R2，R3為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。通過這電路可以達到把220v交流電轉換成24v的效果。</p><p>　　第二部分如下圖15所示：</p><p><b>　　圖15</b></p><p>　　C5：電解電容，對穩(wěn)壓后的電壓濾波,c3,c4貼片電容（0.1uf），濾波作用，R7放電電容，D4

42、穩(wěn)壓二極管（5v）,通過這電路把24v轉換成5v，然后給單片機，紅外接收頭供電。</p><p>　　2.2.3 檢測電路</p><p><b>　　圖16</b></p><p>　　電阻R4跟回路上的負載相串聯(lián)，R5的作用是保護作用（萬一R4出問題就用R5來保護單片機燒壞），C2的作用是濾波，通過這電路單片機檢測負載的電壓。</p

43、><p><b>　　MCU控制電路 </b></p><p>　　MCU控制電路就是用單片機來控制電路，如下圖所示：</p><p><b>　　圖17</b></p><p>　　控制電路用PIC12F675單片機，單片機的一腳接電源，8腳接地，6,7腳用來下載程序，7腳還接檢測電路，通過AD轉換來

44、檢測負載的電壓，5腳與紅外接收頭的輸出端相連，通過5腳來控制繼電器的開啟。2腳與通斷電路相連，如果單片機檢測的電壓一直小于預設的閾值的話，通過把2腳置零來關掉繼電器，從而達到自動斷電的功能，4腳是復位。</p><p>　　2.2.5 通斷電路</p><p>　　電路的最后一部分是通斷電路，通過繼電器來控制回路的通斷，電路如下圖所示：</p><p><b

45、>　　圖18</b></p><p>　　當單片機的2號腳沒輸出的時候，三極管Q1 的基極的電壓為零，三極管的發(fā)射極輸出為零，所以繼電器的線圈沒有電流，導致開關斷開。 </p><p>　　當2號腳有輸出時候，三極管的基極有電壓，三極管的發(fā)射極有輸出，所以三極管的集電極和發(fā)射極之間導通，繼電器的線圈上有電流，導致開關閉合。</p><p>　　在繼

46、電器的45端反相接了一個二極管D1，這個二極管非常重要，線圈通電正常工作時，二極管對電路不起作用。當繼電器線圈在斷電的一瞬間會產(chǎn)生一個很強的反向電動勢，這個二極管就是用來消耗反向電動勢的，如果不加這二極管，反向電動勢會直接作用在驅動三極管上，很容易將三極管燒壞。</p><p>　　3. 系統(tǒng)的焊接與調(diào)試</p><p>　　3.1 硬件電路部分的焊接</p><p&g

47、t;　　我畫好電路原理圖，PCB圖，然后做PCB板，然后就去老師那領取本次畢業(yè)設計中用的元器件，我在本次畢業(yè)設計中用到的元器件大部分是貼的，很少幾個是插的那種，因為我以前用過的元器件都是插的那種的 ，對貼片的 電阻，電容，二極管，三極管等元件根本就不熟悉，所以我在領元器件之前經(jīng)過上網(wǎng)查資料，和老師的幫助下對這些元器件慢慢熟悉起來了。</p><p>　　3.1.1 在檢測電路部分的電阻</p>&

48、lt;p>　　圖19 水泥型繞線電阻器</p><p>　　將電阻線繞於無咸性耐熱瓷件上或用氧化膜 電阻等固定電阻器，外面加上耐熱，耐濕及耐腐 蝕的材料保護固定而成。水泥型電阻是把電阻體 放入方形瓷器框內(nèi)，用特殊不燃性耐熱水泥充填 密封而成。具有耐高功率、散熱容易、穩(wěn)定性高 等特點 ,1額定功率一般在 </p><p><b>　　瓦以上。 </b></

49、p><p>　　3.1.2 降壓穩(wěn)壓電路部分的元器件</p><p>　　圖20 貼片電阻 圖21 貼片電容</p><p>　　貼片電阻，電容體積小，重量輕，電性能穩(wěn)定，可靠性高；裝配成本低，并與自動裝貼設備匹配；機械強度高、高頻特性優(yōu)越。</p><p>　　圖22 電解電容

50、</p><p>　　電解電容容量大、體積小，耐壓高（但耐壓越高，體積也就越 大），一般在 500V 以下。常用于交流旁路和濾波， 在本次設計中用作濾波。</p><p><b>　　圖23 穩(wěn)壓二極管</b></p><p>　　􀂄穩(wěn)壓二極管是利用二極管的反向擊穿特性制成的。 在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩(wěn)定電壓的

51、作用。</p><p>　　圖24 整流二極管 </p><p>　　整流二極管主要用于整流電路，即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結型，因此 結電容較大，使其工作頻率較低。一般為 3kHZ 以下。 </p><p><b>　　3.2 調(diào)試</b></p><p>　　3.2.1 降壓穩(wěn)壓電路的調(diào)試<

52、;/p><p>　　我熟悉完各個元器件以后開始焊接電路了，第一部分焊了降壓穩(wěn)壓電路部分，因為剛開始就接220v電來調(diào)試比較危險，所以我先沒有接220v電，接了12v直流電進行了調(diào)試，我先焊了阻容降壓電路把12v變換成5v電給紅外接收頭，單片機供電，焊完電路后我用萬用表測各部分的電壓是否正常，觀察電路中有沒有虛焊，短路的地方。要是有虛焊的地方，重新焊接了。</p><p>　　3.2.2 調(diào)試

53、單片機的AD采樣模塊</p><p>　　因為我在設計中用的單片機PIC12F675自帶AD轉換模塊的，但是不能仿真，AD轉換的結果是否正確沒有辦法看。所以我用比較笨的辦法驗證了AD轉換的結果是否正確。</p><p>　　首先，我在降壓穩(wěn)壓電路出來的5v電后面接了個電位器，然后接到單片機的IO引腳了。然后通過電位器改變電壓在0-5v之間變化，用單片機的AD模塊給這電壓進行模數(shù)轉換。<

54、;/p><p>　　剛開始我沒有把繼電器焊上去，在繼電器線圈的兩個引腳之間加一個燈，然后在程序里預設一個電壓值，如果AD采樣的電壓小于這個值燈不亮，大于這個值燈就會亮，然后我慢慢的扭轉電位器改變電壓，電壓改變剛好大于預設的電壓值的時候燈就會亮，說明AD轉換模塊工作正常，剛好燈亮的那瞬間我就停止扭轉，用萬用表測這時候的電壓，然后跟我程序里的設的電壓值進行比較，看AD轉換的結果是否正確，有多少誤差。我每次比較完以后在程序

55、里的電壓值再修改，再進行比較，就這樣比較了好幾個值。</p><p><b>　　下面是比較的結果：</b></p><p><b>　　表1</b></p><p>　　通過上述方法來驗證單片機的模數(shù)轉換模塊是否正常工作，轉換的結果是否正確，通過上述表格可以看出要采樣的電壓值越來越大AD轉換的結果就越正確。</p&

56、gt;<p>　　3.2.3 調(diào)試紅外接收模塊</p><p>　　因為本次設計中需要用紅外遙控器來開啟繼電器的，但我調(diào)試的時候先用燈代替繼電器，用遙控器來控制燈的亮滅。這個時候Timer0的作用是用來定時，因為遙控器發(fā)的紅外信號是高低電平組成的。如下圖25所示：</p><p><b>　　圖25 紅外信號</b></p><p&

57、gt;　　如果單片機的IO是低電平的話我用Timer0延時一定的時間，再判斷單片機的IO是否為低電平，如果是低電平就讓燈亮，通過這樣的調(diào)試我對PIC單片機的Timer0模塊的工作原理，使用方法有了更進一步的認識。</p><p>　　3.2.4 Timer1 模塊的調(diào)試</p><p>　　調(diào)試當中，我用Timer1 模塊來進行定時，從而控制燈的亮滅，我先程序里設先讓燈亮起來，然后用Tim

58、er1 模塊來定時一定的時間，這時間到了燈就滅，通過這樣的調(diào)試我對PIC單片機的Timer1模塊的工作原理，使用方法有了更進一步的認識。 </p><p>　　4. 節(jié)能插座的軟件設計</p><p>　　程序主要由紅外信號接收部分，AD轉換部分，自動斷電部分組成。</p><p>　　4.1 紅外信號接收部分</p><p>　　因為本次設

59、計中需要用紅外遙控器來開啟繼電器使回路通電，首先，按紅外遙控器的按鍵發(fā)送紅外信號，然后紅外接收頭就收到遙控器發(fā)的紅外信號，收到的信號接到單片機的IO口。程序里判斷收到的信號如果是低電平的話延時一定的時間再次去判斷，如果第二次單片機的IO口還是低電平的話，就認為收到的信號是遙控器發(fā)的信號而不是干擾信號。然后就使繼電器開啟，從而能達到用遙控器來開啟節(jié)能插座的效果。</p><p>　　4.2 AD轉換部分</

60、p><p>　　單片機的AD轉換模塊一直對負載的電壓進行AD采樣，首先在程序里設置一個閾值電壓，然后AD采樣的結果與閾值電壓相比較，如果AD采樣的值大于電壓閾值的話繼續(xù)進行AD采樣繼續(xù)比較，如果小于閾值電壓的話在存儲器了計數(shù)。</p><p>　　4.3 自動斷電部分</p><p>　　如果AD采樣的結果小于閾值電壓的話在存儲器里計數(shù)，計數(shù)計到我一個數(shù)的時候，開始用T

61、imer1定時器模塊進行延時，等延時時間到了以后就關閉繼電器，使回路斷路，從而能達到自動斷電的功能。</p><p>　　程序流程如下圖所示：</p><p><b>　　圖26 程序流程圖</b></p><p><b>　　5. 總結</b></p><p>　　通過自己的努力和指導老師的幫助下

62、，我做完了畢業(yè)設計。目前市場上的節(jié)能類產(chǎn)品的種類繁多，我這次畢業(yè)設計作品還不夠完美。</p><p>　　總的來說，我只做到了最基本的要求，功能很少。我做出來的作品只能用紅外遙控器來開啟，不能用遙控器來關閉。需要改進的地方還是很多，在將來的研究過程中，我會做出功能更加齊全的節(jié)能插座。比如可以治理諧波、消除浪涌、穩(wěn)壓防雷作用，這樣會大大增強了電器設備的使用壽命。</p><p>　　還可以加

63、USB充電功能，這樣就能很方便的對MP3，手機等電器進行充電。還可以加電磁濾波功能，輸出極其穩(wěn)定的無雜波的純凈交流電。使視頻畫面更加清晰穩(wěn)定。專供家庭影院之使用。 </p><p><b>　　6. 參考文獻</b></p><p>　　康華光 著，“電子技術基礎模擬部分（第五版）”[J]，高等教育出版社;</p><p>　　曾慶貴 著，“集

64、成電路版圖設計”[J]，2008年2月第一版，機械工業(yè)出版社;</p><p>　　康華光、陳大欽、張林：《電子技術基礎》模擬部分（第五版）[J]，2006年12月;</p><p>　　【美】Paul R.Gray Paul J.Hurst Stephen H.Lewis Robert G.Meyer 著，“模擬集成電路的分析與設計”[J]，2005年6月第一版，高等教育出版社;&

65、lt;/p><p>　　5.干學溫 趙寶瑛 等著，“集成電路原理與設計”[J]，2006年6月第一版，北京大學出辦社;</p><p>　　6.閻石、清華大學電子學教研組：《數(shù)字電子技術基礎》（第五版）[J ]，2006年12月;</p><p>　　7.嵌入式系統(tǒng)工程設計 竇振中著[J ] ， 工業(yè)出版社，2007年5月;</p><p>　　

66、8.趙爭鳴,劉建政. 太陽能光伏發(fā)電及其應用[M] . 北京:科學 出版社,2005.;</p><p>　　9.王長貴,王斯成. 太陽能光伏發(fā)電實用技術[M] . 北京:化學工業(yè)出版社,2005.;</p><p>　　10.李敏君,張英華,陳奇,等. 基于Atmega 16 單片機的低壓配電網(wǎng)裝置的設計[J ] . 微計算機信息,2009 ,25 (17) :1942196.;<

67、/p><p>　　11.鄭建新,劉生輝,王克英. 基于AVR 單片機的變壓器智能監(jiān)測儀[J ] . 電測與儀表,2009 (2) :28231.;</p><p>　　12.馬愛華,張曉冬,張偉. 基于AVR 的鋰電池智能充電器的設計與實現(xiàn)[J ] . 微計算機信息,2009 ,25 (5) :71273 ,75.;</p><p>　　13.何立民. IC 總線應用系

68、統(tǒng)設計[M] . 北京:北京航空航天大學出版社,1995.;</p><p><b>　　7.致謝</b></p><p>　　在完成終稿的今天，在敲完最后一個句號的時刻，我的思想同周圍凝固的熱氣一樣停駐了，不知道是慰藉還是悲傷，大學四年的生活就這樣結束了，而眼前的路還很長，雖然似乎有些迷茫，但我必須整理心情，背上行囊，堅定的踏上新的征程。</p>&l

69、t;p>　　在最初我開始做這個畢業(yè)設計的時候覺得很吃力，因為當時單片機沒有學好，而且這次設計中用到的PIC單片機以前沒有接觸過，好多知識都不知道，通過查資料努力學習和指導老師的指導下才能按時的完成了本次畢業(yè)設計和論文。</p><p>　　我第一個要感謝是我的導師謝建軍老師，從最初的開題報告到文獻翻譯再到現(xiàn)在的畢業(yè)設計和畢業(yè)論文，我在謝老師身邊學到了不少東西，他教會了我很多東西，不僅是專業(yè)方面的知識，還有以

70、后在社會里的事，我感覺在短短的一個月里在他那里學到的東西比以前幾年學過的東西還多，我很基礎的知識都不知道問他的時候，他并沒有生氣反而很細心的幫我解釋了。我有什么地方做錯的時候他很細心的幫我指導糾正錯誤，除了敬謝老師的專業(yè)水平外，他的為人和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在這里我再一次感謝謝老師祝您身體健康，合家歡樂，萬事如意。</p><p>　　其次感謝所有在大學四年里給我教