基于單片機的智能插座的設計畢業(yè)論文-資料下載頁

【導讀】定時插座可以彌補現(xiàn)實生活。中普通插座功能的不足，能夠通過外設按鍵設置兩組開關定時時段和6組倒計時定時，到智能控制的目的，又在很大程度上起到節(jié)能的作用。個社會是一個能源逐漸枯竭的社會，節(jié)約能源又成為了這個社會的主題。為了解決這樣一對矛盾，我們了解到，越來越多的產(chǎn)品有了待機功能，如電視機，電腦，冰箱，空調等家用電器。據(jù)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(jù)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態(tài)，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。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。上，加上了測溫模塊、過載保護和防雷模塊。2）消除安全隱患；

　　

【正文】 頻收發(fā)器，主板和電源變壓器組成，所有這些都安裝在一個塑料殼中。 RF收發(fā)器由一個擴展連接器與主板連接。它工作在 GHz頻段并建立與其他的無線通信信道范圍內(nèi)的節(jié)點。主板使用的是低成本 MCU實現(xiàn)控制邏輯和一個特定的芯片來驅動繼電器。所提出電源插座模塊的原型是如圖 3所示。 該原型 的尺寸是 196毫米 163毫米 60mm。有 6個 插口 ，其中每個單獨控制 。 圖 4顯示出了該電源插座模塊的軟件控制流程。 它首先需要在其上電后搜索 附近 其他工作節(jié)點。它通過收聽周圍的交通廣播，建立了 附近的信息 表。電源插座模塊根據(jù) 它們之間的通信能源成本從附近信息表中選擇一個節(jié)點，作為它的父級。 具有最低通信的能源成本的鄰居節(jié)點將被選為父級。 路由信息也將定期在整個網(wǎng)絡中廣播告訴其他父節(jié)點 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 的信息。 當 這些動作完 成 ，電源插座模塊將成功加入家庭網(wǎng)絡，并開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包。 當一個消息被接收時，電源插座模塊首先通過分析數(shù)據(jù)包報頭判斷，它到底是命令消息還是路由信息。路由信息將被直接發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)作為下一個目的地。該命令消息將被進一步分析，以獲得特定的操作命令。 圖 2 提出的 電源插座模塊的結構分解。 圖 3 無線電源插座模塊的原型。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 開 始初 始 化線 路 更 新定 時接 收 到 信 息 ？信 息 類 型哪 一 個 插 座 ？發(fā) 送 緩 存 延 時A A開 / 關開 / 關 開 / 關開 / 關開 / 關 開 / 關AA否是線 路 信息命 令 信息其 他 信息1 23 4 5 6 圖 4 控制流電源插座模塊。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 圖 5 演示實驗的測試平臺設置。 一個為了驗證提出的電源插座的基本功能的簡單的家庭自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)的測試平臺的模塊在我們的實驗室中已經(jīng)被創(chuàng)建。 如圖 5所示，測試平臺包括一個電源插座模塊，熱電紅外線傳感器模塊，基站，手持式終端，以及一些一般使用交流電源的家電。電源插座模塊， PIR 傳感器模塊和基站彼此之間的無線通信時通過 Zigbee 協(xié)議實現(xiàn)的。 手持式裝置，如掌上電腦和智能手機，可以用作便攜式用戶終端 來控制家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)。 該終端通過與基站建立藍牙連接來與家庭網(wǎng)絡中的節(jié)點進行通信。用戶可以方便地使用這些移動終端來控制家庭網(wǎng)絡里的每一個設備。 圖 6 顯示了電源插座系統(tǒng)運行在不同的移動終端的圖形用戶界面。我們設計了掌上電腦和智能手機上的 GUI 來分別滿足各種終端用戶的需要。掌上電腦有一個更快的處理器和更大的觸摸屏。因此，我們可以 在它上面 更友好的實現(xiàn)用戶交互。該智能手機雖然沒有觸摸屏，但可以只用一只手按壓搖桿按鈕和鍵盤來靈活操作。該圖形用戶界面顯示每個電源插座和 PIR 傳感器模塊的實時狀態(tài)。如果我們要開啟或關閉其中一個 插座，從列表中選擇相應的項目，并按下，該命令將被發(fā)送到電源插座模塊。 為了測試無線電源插座模塊的功能，一個主動的照明實驗已經(jīng)制定并在測試平臺上進行。如圖 7是實驗的過程。 PIR 傳感器模塊被放置在桌子的邊緣，來監(jiān)控任何通過走廊的人。電源插座模塊和基站被放置在 桌子 的角落。當 PIR 傳感器模塊檢測人體的存在時，將向上面的基站立即發(fā)送狀態(tài)的變化信息。然后，該基站將像下屬的電源插座模塊 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 發(fā)送命令來打開燈和電扇在該人進入下一個區(qū)域之前。這是一個全自動過程并預定義的例程。我們也可以使用上述描述的移動終端手動控制 過程。它在日常家庭生活中是非常有用的，當我們在晚上從一個房間移動到另一個房間。 如果有更多的 PIR 傳感器模塊和 更多的電源插座模塊，我們可以設計更多智能化的算法來預見人打算訪問的下一個目的地了 。 (a) (b) 圖 6 運行在手持終端的圖形用戶界面。 （ a）在 智能手機。 （ b） 掌上電腦。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 (a) 0s (b) 1s (c) 2s (d)3s 圖 7 主動照明實驗。 我們已經(jīng)提出了一個無線電源插座系統(tǒng) 來 遠程控制家電。所提出的插座模塊加入了ZigBee 無線電到它的架構，所以具有了網(wǎng)狀組網(wǎng)能力。 傳感器和執(zhí)行器網(wǎng)絡的行程可以通過部署電源插座模塊連同其他傳感器節(jié)點進入家庭環(huán)境。電源插座模塊的基本功能 已經(jīng) 在測試平臺上通過執(zhí)行照明的實驗測試。 實驗結果表明，提出的電源插座模塊成功的 實現(xiàn)遠程控制各種很少家電的基礎設施。 它提供了更快，更靈活的方式建設和部署家庭自動化網(wǎng)絡。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 參考文獻 [1] C. 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