2015届本科毕业论文（设计）智能蓝牙插座设计
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智能蓝牙插座设计
摘要
随着现代通信技术的不断进步，蓝牙技术作为短距离通信技术的一种，逐渐应用于人们的日常生活中。本文研究的是基于手机蓝牙的智能插座设计，主要是基于安卓智能手机，借助于智能手机的应用程序通过手机蓝牙控制插座电源的开关、定时开关、显示时间等。设计方案主要包括插座硬件电路设计和软件程序设计两部分。本设计为插座的无线控制提供了一种方案，也给设计其它智能家居无线控制提供借鉴意义。
关键词：蓝牙、智能手机、智能插座
Smart Bluetooth socket design
Abstract
With the advances of modern communications technology, Bluetooth technology as a short-range communications technology, increasingly used in people's daily lives.This paper is based on the smart phone Bluetooth socket design is mainly based on Android smartphones, by means of smart phone applications via mobile phone Bluetooth control socket power switch, timer switch, display time.Design includes socket hardware circuit design and software design in two parts.The design for the socket wireless control provides a program, but also to design other smart home wireless control provides reference.
Keywords: Bluetooth；smart phones；smart socket
目录
绪论 (1)
1 课题的研究背景及发展现状 (1)
1.1 研究背景 (1)
1.2 智能插座的发展现状 (1)
1.3 智能插座的发展前景 (2)
2 系统设计方案 (2)
2.1蓝牙插座设计实现 (3)
2.2蓝牙技术介绍 (3)
2.3单片机的选择 (4)
2.4显示模块LCD1602 (4)
3 硬件电路设计 (5)
3.1电源转换模块 (6)
3.2 蓝牙模块 (6)
3.3 复位模块 (7)
3.4 时钟电路模块 (7)
3.5 LCD显示模块 (8)
3.6继电器模块 (8)
4系统调试 (9)
4.1手机蓝牙和蓝牙模块间的信息传输 (9)
4.2蓝牙串口模块和单片机间通信 (9)
5 软件程序设计 (9)
5.1远程控制插座开关 (10)
5.2 定时通断设臵 (10)
5.3 智能插座的时间显示 (11)
6结论 (12)
参考文献 (13)
致谢 (15)
附录 (16)
附录Ⅰ硬件电路图 (16)
附录II 程序 (17)
绪论
智能插座是智能家居系统中很重要的基础部件。智能家居融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术等。将各种家庭设备如家用电器、灯光照明、家庭安防保护、网络家电等通过智能家居系统实现自动化控制。
本文设计的是通过智能手机上的蓝牙来控制电源插座的通断。从而间接控制插座上所连接的家电设备。采用这种方案能够满足用户远程遥控，定时开关，显示时间等诸多需求。而且部署简单，操作方便，用户接受度高。
1 课题的研究背景及发展现状
1.1 研究背景
智能插座作为智能家居系统中的一个基础性部件，它的发展是和智能家居的发展息息相关的。智能家居的概念最早是由美国住宅建筑商协会下属的研究中心于上个世纪80年代初提出的。
除了大而全的智能家居系统，还有许多独立型的智能家居产品。比如Nest 的智能温控器和智能烟雾探测报警器，Heliox科技的智能挂锁TEO。随着物联网科技的不断发展和智能手机的普及，这种独立型的智能家居产品有很大的优势。
Nest智能温控器由iPod之父Tony Fadell创办的智能家居公司推出，是针对美国的家庭空调系统使用的，可以通过智能手机上的App操作，Nest温控器可以根据用户调节温度的习惯，然后从中找到规律自动进行温度调节，极大的降低了能源的消耗，而烟雾和一氧化碳探测器则可以保障家庭成员的人身安全。它们的外形小巧，使用简单，受到了家庭用户的极大欢迎。
智能挂锁TEO通过低功耗蓝牙技术与手机App相连，通过App就能实现开锁的动作TEO是一把弹簧式挂锁，坚固且内部构件紧凑，由加利福尼亚纽瓦克的生产商Heliox科技组装完成，设计由温哥华公司Form3完成，外形小巧，拥有多种颜色可选。作为一把智能挂锁，不仅能够通过自己的手机端开。而且可以通过App将权限分享给指定安装了TEO的人。其他人就可以打开这把锁了。比如你出差在外地，你的同事需要你抽屉里的一份文件。你就可以通过TEO远程操控进行授权。你的同事就可以开锁。极大的方便了生活的日常使用。
1.2 智能插座的发展现状
智能插座作为智能家居系统中的基础性部件，根据市场推出的产品来看，主要分为以下几类：
(1)漏电保护型智能插座。该类插座具有漏电保护，超出最大电流自动断电
等功能。当发现漏电超过阀值，也会立刻切断供电电源。同时在输入电压过高、用电负荷异常时自动切断电源，以保护用电器。
(2)计量型智能插座。该类插座的功能类似于单相多功能电表。该类插座一般配有按键和LCD屏。可以用来计量插座上用电设备的电压、电流、功率、电能等参数。
(3)定时型智能插座。这种插座具有定时通电功能，可以分时为用户供电，从而节省用电。该类插座一般具有时钟功能。
(4)主路控制型插座。这种插座一般只有一个主路，其他都为辅路，比如电脑主机断电后，检测出主电路无电流，就会切断辅路上其他用电器的供电，如显示器、音响，从而减少待机功耗，节省用电[1]。
(5)遥控型智能插座。该插座中的每一路的开关都需要一个无线遥控器。进行远程控制。插座与遥控器之间的信息传输方式有无线电和红外线等。
从上面介绍的智能插座类型可以知道，虽然比传统的插座多了一些自动处理功能。但产品的功能比较简单，很难满足生活中的实际需要，无法达到智能家居控制系统应用的要求。
1.3 智能插座的发展前景
随着智能家居的不断发展，智能插座也慢慢普及开来，成为人们日常生活中必须的产品。极大地给工作、学习、娱乐带来了方便。利用单片机设计的智能插座具有价格便宜、携带方便、性能稳定的优点。
2 系统设计方案
为满足现实中用户的需求，需要设计出新型的智能插座。其必须具有智能化、信息化的特点。除具有基本的电源分配功能外，还应该具备以下功能：（1）过载及漏电保护功能。当用电器超出预设阈值时，自动切断电源，以实现对家用电器及线路的保护。
（2）远程控制功能。结合蓝牙串口、WIFI等通信模块实现近距离或远距离的自动化控制。实现远程实时打开或关闭家用电器。
（3）定时预约功能。可利用按键输入定时时间，使智能插座在某一时间节点时打开或关闭电源。如：利用按键设臵开电源定时时间1小时，关电源定时时间2小时。则在设臵定时1小时之后主控器会自动控制开继电器，在设臵定时2小时后。主控器会自动控制开关继电器，以实现供电电源的定时功能。
而本文设计的是蓝牙型智能插座，通过手机上的蓝牙发送开关信号给插座上的蓝牙模块，通过单片机控制继电器，实现插座电源实时的开关和定时开关。也可以通过按键设臵时间使插座定时开关。
2.1蓝牙插座设计实现
图2-1 蓝牙智能插座方案示意图
本方案采用蓝牙作为插座与手机的通信方式，包括插座硬件和手机应用程序两部分，具有近距离遥控功能。本方案适用于家庭小范围近距离或者没有其他传输方式的环境下使用，安全性较高，目前只支持Android手机。在实际使用过程中，首先打开手机上的“蓝牙串口调试助手”应用程序，通过蓝牙搜索与配对，完成手机与插座之间的连接；然后使用手机软件上的开关按键来对插座进行即时开关。也可以让插座定时进行开关通断。目前所有的Android智能手机都自带蓝牙功能，使用手机蓝牙和智能插座上的蓝牙模块进行通信，具有使用简单、安全性好、适配性好、价格便宜等优点。
2.2蓝牙技术介绍
蓝牙技术最早由爱立信公司于1994年创始，是至今为止在短距离通信技术中，应用最为广泛和普及的技术之一。1998年爱立信联合英特尔、诺基亚、IBM、和东芝等公司创立了蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG），之后制定了第一版和第二版技术规范，即基本速率(BR)和增强数据速率(EDR);2009年和2010年发布了技术规范的第三版和第四版，引入了高速(HS)和低功耗(LE)蓝牙技术规范，进一步拓展了Bluetooth的应用场景。最新发布的蓝牙规范4.0版[2]，该规范实际上有3部分组成—传统蓝牙（包括BR/EDR）、高速蓝牙（HS）以及新的低功耗蓝牙（LE）技术。与传统蓝牙相比，蓝牙4.0功耗降到极低水平。可以凭借一枚纽扣电池可待机数月甚至数年，启动速度降低到3ms，室内传输距离可达10-50米。随着蓝牙4.0版本的发布，对可穿戴设备和智能家居的发展有很大的促进。其中蓝牙核心规范层主要规定蓝牙设备必须实现的通用功能和协议层次。由软件模块和硬件模块组成。两个模块之间的信息和数据需要借助主机控制接口(HCI)的解释，才能进行传递。
蓝牙协议包括核心协议层、替代电缆协议层、电话控制协议层和选用协议层。蓝牙的核心协议有[3]：基带、链路管理、逻辑链路控制与适应协议和服务搜索协议等4部分组成。蓝牙协议栈中还应包括二个接口：一个是主机控制接口(HCI),用来为基带控制器、链路控制器以及访问硬件状态和控制寄存器等提供了命令接口；另一个是与基带处理部分直接相连的音频接口，用以传递音频数据[4]。
2.3单片机的选择
本设计使用的单片机选择了Intel生产的AT89S51型单片机，该单片机的基本参数如下：4k Bytes Flash片内程序存储器；128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）；32个外部双向输入/输出（I/O）口；2个中断优先级、2层中断嵌套中断；5个中断源；2个16位可编程定时器/计数器；2个全双工串行通信口；看门狗（WDT）电路；片内振荡器和时钟电路；与MCS-51兼容；全静态工作：0Hz-33MHz；3级程序存储器保密锁定；可编程串行通道；低功耗的闲臵和掉电模式。
本设计的硬件电路主要使用单片机的引脚功能如下：
VCC：电源电压输入端。
GND：电源地。
P0口：一组8位漏极开路型双向I/O口。也即地址/数据总线复用口。在外接片外存储器或扩展I/O时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线[5]。
P3.0 RXD（串行输入口）。
P3.1 TXD（串行输出口）。
RST：复位输入端，高电平有效。
XTAL1：片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端。
XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端。
EA/VPP：外部程序存储器访问允许。
2.4显示模块LCD1602
本设计选用LCD1602作为液晶显示模块。它是专门显示数字、符号、字母等的一种工业字符型液晶模块，能够显示16*2个字符。显示器把LCD控制器、点阵驱动器、字符存储器集成在一起。有低功耗、体积小、显示内容丰富、轻巧，使用起来非常方便，显示界面清晰。本设计需要显示的是系统时间和定时计时。引脚图如图2-2所示。
图2-2 LCD1602引脚图
1602采用标准的16引脚，其引脚功能如表2.1所示：
表2.1 1602各引脚功能 引脚
名称 功能
1
VSS 接地端 2
VCC 接+5V 电源 3
V0 液晶显示器对比度调整端 4
RS 寄存器选择，高电平选数据寄存器，低电平选指令寄存器 5
RW 读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作 6 E 使能端 7-14 RB0-RB7 8位双向数据端
15
BLA 背光正极 16 BLK 背光负极
3 硬件电路设计
蓝牙插座的硬件部分的结构框图如图3-1所示，主要分为以下几个模块，分别是：电源转换模块、蓝牙串口模块、单片机模块、LCD 显示模块、继电器模块。智能插座的硬件电路工作方式如下：电源转换模块将220v 交流电转换成5v 直流电，单片机获得稳定电压进行工作。当蓝牙模块接收到安卓手机上发来的定时开关指令后后，经过时钟电路进行时间的校对，通过I/O 口控制继电器进行开关操作。从而实现插座和其他用电器的开关。
51单片机模块蓝牙串口模块
按键继电器模块
LCD 显示
电源转换模块时钟电路220V
火线
零线
插孔
图3-1 智能蓝牙插座系统结构
3.1电源转换模块
电源转换电路的主要作用是为51单片机及其外部电路提供稳定的工作电源。由于单片机及其外围电路的工作电源需要+5V，因此需要将220V交流电转换成5V直流电。目前的交流电转换低压直流的方案主要有三种[6]：开关电源模块方案，阻容降压方案和变压器降压整流滤波方案。本设计采用的是先经过变压器降压在整流滤波来实现电源的转换。
220V交流电经过变压器转变为9V交流电。经过单相桥式整流电路、电容滤波电路、稳压器78L05组成的稳压电路。输出所需的5V直流电，供给整个电路使用。直流电源电路原理图如图3-2所示。
图3-2 直流稳压电源转换电路
3.2 蓝牙模块
蓝牙通信模块是整个智能插座硬件的电路和外界交流的渠道。单片机通过蓝牙通信模块，与Android手机上的“蓝牙调控串口助手”之间进行指令和数据的接收与传输。蓝牙通信模块一般以串12的形式跟单片机连接[7]，因此又称为蓝牙串口模块，蓝牙模块按功能可以分成三类：主机模块、从机模块、主从一体模块。主机模块是只能在设臵从机模块时和从机模块连接。从机模块主要是主机模块或者PC 的蓝牙适配器PDA 蓝牙手机进行通讯。这里选用的是广州汇承信息科技公司生产的HC-06蓝牙串口从机模块。该模块引出VCC、GND、TXD、RXD4根引脚。该模块上带有蓝牙指示灯，连接成功后常亮。
蓝
牙串口模块
单
片
机
RXD
RXD
TXD
TXD
GND GND
VCC
VCC
图3-3 蓝牙串口模块和单片机连接图
HC-06蓝牙串口模块采用的是CSR蓝牙芯片，支持蓝牙核心规范2.0，输入电压为3.3V-6V，有效传输距离为10米。在未建立蓝牙连接时，可以使用AT指令设臵波特率、设备名称、配对密码等；配对连接成功后，蓝牙串口模块就像一个普通的全双工串口一样，默认设臵为9600波特率、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验。蓝牙通信模块与单片机的电路连接如图3-3所示。
3.3 复位模块
单片机的复位主要是由外部的复位电路实现。复位电路一般有上电、按键两种形式。第一种形式是由单片机外的复位模块中的电容充电完成的。除了第一种复位形式之外还有另一种即按键复位。其能实现的作用是：在整个系统用第一种形式完成复位时，等到结构模块的电源稳定后，结束复位。为了使系统稳定度更加可靠，在结构模块的电源信号不再波动的情况下经过一段必要的延时后结束复位，用以避免电源开关在动作的过程中产生抖动而影响复位。在一般的上电复位电路中，包括电阻R和电容C以及开关K等器件。连接方式如下图3-4所示。
图3-4 复位模块示意图
3.4 时钟电路模块
时钟模块为智能插座提供精确的实时时间信息。可以提供秒、分、时、日、星期、月、年等数据。确保了智能蓝牙插座的定时功能能够准确运转。并且能在插座电源断开时继续精准的显示时间。这里选择使用的是DS1302实时时钟芯片。
DS1302是一种使用广泛的高性能、低功耗的实时时钟芯片。能够准确的提供年月日时分秒的时间信息，并且能够自动调整月的天数和闰年的天数。它的工作电源电压是2.0V-5.5V，双电源供电模式，可以设臵纽扣电池作为备用电源。时钟芯片上有31字节的RAM用于数据存储。通过SPI三线接口与单片机进行通信。它和单片机的电路连接如图3-5所示。
图3-5 时钟芯片和单片机连接电路示意图
其中RST口是接收使能信号，在读写过程中必须拉高；I/O口是双向传输数据信号；SCLK口是接收串行数据的同步脉冲信号。X1口和X2口之间外接一个标准的32.768kHz的石英晶振。Vcc1为主供电电源，Vcc2为备用电源（由纽扣电池提供）。当Vcc1大于Vcc2+0.2V时，由Vcc1驱动时钟芯片。当Vcc2大于Vcc1时由Vcc2驱动时钟芯片。
3.5 LCD显示模块
LCD显示模块采用1602液晶，能够显示16*2个字符。由于该系统主要通过时钟芯片DS1302进行精确定时，实现一个和真实时间同步的系统时钟。一共三个按键，一个位选键，一个增加键，一个减小键。按键电路保障了系统时间的可调，保障了定时通断的精确性。如图3-6所示。
图3-6 LCD显示及按键电路
3.6继电器模块
继电器是一种根据某种输入信号（电量或者非电量）的变化[6]，接通或者断开控制电路，从而实现自动控制和保护电力拖动装臵的电器。继电器选用5V控220V 10A 的电磁继电器，其VIN和GND脚分别与电源的VCC和GND脚相连
使用过程中，单片机I/O脚输出的脉冲经过光耦隔离后连到继电器的逻辑输入脚IN继电器的另一端接入插座的220V火线。当单片机给出信号时才连通火线其余时间都断开火线连接。
4系统调试
4.1手机蓝牙和蓝牙模块间的信息传输
手机蓝牙和蓝牙串口模块之间想要实现信息数据的传输，需要经过以下设臵调试：
（1）设臵蓝牙串口模式。将蓝牙模块连接到单片机开发板后，通过USB连接到PC机，给模块进行上电。蓝牙模块上的LED灯会常亮几秒后熄灭往复循环，说明模块进入命令设臵状态。打开电脑端的“蓝牙测试”软件，点击搜索端口，搜索成功后在软件内输入配臵的信息。主要信息配臵设臵为：修改名称，连接密码设臵为“1234”。通信波特率选择9600。设臵完成后，进行保存。
（2）手机和蓝牙串口模块连接。打开手机上的“蓝牙串口助手”，点击查找设备，输入密码连接到蓝牙串口模块。打开串口调试软件，选择串口号 2 和波特率9600，数据位8位，停止位1位，校验位和数据流控制都是none。
进行上述设臵后，就可以安照蓝牙规范的HCI数据分组格式收发数据信息，就可以实现手机蓝牙和蓝牙串口模块间的通信。
4.2蓝牙串口模块和单片机间通信
蓝牙模块和硬件之间的通信是基于蓝牙协议层中的HCI。HCI就是基于物理接口定义相应的传输层实现蓝牙串口模块和单片机间的数据交换。
软件方面，蓝牙协议体系中的HCI层以下的协议以固件的形式固化在主控制器中基带模块的Flash存储器里面。HCI以上的高层协议和应用软件则运行于主机中。主控制器中的HCI解释来自于蓝牙从模块采集的信息。软件程序包括两部分：数据采集和蓝牙通信，采用汇编语言编程。为了保证数据采样的实时性，单片机采用定时采样，具体采用定时方式2，定时为100微秒。定时结束后，采用A/D转换，单片机将采样数据存储到外扩存储器中。
5 软件程序设计
软件程序设计主要实现用户通过远程控制插座通断、用户手动设臵插座的定时通断、显示当前系统时间等功能。程序采用汇编语言书写。手机界面示意图如图5-1所示。
图5-1 手机界面示意图
5.1远程控制插座开关
接收到手机程序端发过来的信号并判断，若设臵“ON!”和“OFF!”接收到为“ON!”则打开继电器，接收到为“OFF!”则关闭继电器，从而实现对插座的通断电控制。如图5-2所示。 开始
接收数据打开继电器关上继电器
ON!OFF!
开插座断插座
图5-2插座开关控制
5.2 定时通断设臵
定时中断是先检测1秒是否到，1秒如果到，秒单元就加1；如果没到就检测1分钟是否到，1分如果到，分单元就加1；如果没到就检测1小时是否到，1时如果到，时单元就加1，如果没到就显示时间。如图5-3所示。
开始
秒单元加1
1秒时间到？
60秒时间到？
60分时间到？
24时时到？
秒单元清零，分单元加1
分单元清零，时单元加1
时单元清零
显示时间
中断返回
N Y
Y
Y
Y
N N N
图5-3定时流程图
5.3 智能插座的时间显示
时间显示是先秒个位时间显示，然后是秒十位计算显示。然后是分个位计算显示，然后是分十位计算显示。再就是时个位计算显示最后是时十位计算显示。如图5-4所示。
秒个位计算显示
开始
秒十位计算显示
分个位计算显示
分十位计算显示
时个位计算显示
时十位计算显示
结束
图 5-4时间显示流程图
6结论
毕业设计是检验我们大学四年来所学知识的综合运用，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，物联网将应用于生活的各方各面，其中的智能家居更是人们所关注的重点领域，我的毕业设计就是蓝牙型智能插座的设计。
本设计主要是使用手机上的软件通过手机蓝牙发送信号给智能插座上的从模块，控制继电器使插座通断，可以在插座上通过按键设臵定时时间让插座定时通断。硬件电路使用AT89S51芯片作为主控制器，使用DS1302时钟芯片提供精确的时间信息，外接外围电路和LCD显示屏，可以调整和显示显示实时的时间信息。
虽然毕业设计内容全面而复杂，但我的收获却更加丰富。各种电子器件的适用条件和参数标准；各种器件的连接方式；我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会合理应用的。老师的指导更使我对设计有了更深的认识也对自己提出了新的要求。
参考文献
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致谢
经过几个月的忙碌和学习，本次毕业论文设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导教师的的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的。
首先感谢张伟老师，这次毕业设计中，作为我的指导老师，虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，还有论文提纲的确定以及中期论文的修改、后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。他严谨的工作作风，渊博的知识，还有平易近人的人格魅力将会对我影响深远。除此之外还让我明白了许多做人的道理。
最后，感谢这四年中陪我一起走过的各位老师和同学们，你们的信任和慰勉是我前进的动力!也要感谢我的朋友们，感谢你们在我失意时给我鼓励，在失落时给我支持，感谢你们和我一路走来，在此过程中我倍感温暖!为了那些支持和爱护我的人，我会更加努力，好好工作!好好生活!
附录附录Ⅰ硬件电路图
附录II 程序
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP TIME
ORG 1000H
HOUR1 EQU 10h
HOUR2 EQU 12h
MIN1 EQU 14h
MIN2 EQU 16h
SEC1 EQU18H
COUNT EQU 20H
NUM1 EQU 22H
NUM2 EQU 24H
LL4 EQU 26H
s1 bit P1.0
s2 bit P1.1
s3 bit P1.2
s4 bit P1.3
A1 EQU 36H
A2 EQU 38H
B1 EQU 40H
B2 EQU 42H
WELA bit P1.6
DULA bit P1.7
C1 EQU 48H
C2 EQU 50H
D1 EQU 52H
D2 EQU 54H
F1 EQU 56H
E1 EQU 58H
TIMEEPRO EQU 60H
MAIN: MOV SP,#50H
智能家居整体解决方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统：区域： 主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台.
1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅
设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅
2015届本科毕业论文（设计）智能蓝牙插座设计 学生姓名： 所在院系： 所学专业： 导师姓名： 完成时间：
智能蓝牙插座设计 摘要 随着现代通信技术的不断进步，蓝牙技术作为短距离通信技术的一种，逐渐应用于人们的日常生活中。本文研究的是基于手机蓝牙的智能插座设计，主要是基于安卓智能手机，借助于智能手机的应用程序通过手机蓝牙控制插座电源的开关、定时开关、显示时间等。设计方案主要包括插座硬件电路设计和软件程序设计两部分。本设计为插座的无线控制提供了一种方案，也给设计其它智能家居无线控制提供借鉴意义。 关键词：蓝牙、智能手机、智能插座
Smart Bluetooth socket design Abstract With the advances of modern communications technology, Bluetooth technology as a short-range communications technology, increasingly used in people's daily lives.This paper is based on the smart phone Bluetooth socket design is mainly based on Android smartphones, by means of smart phone applications via mobile phone Bluetooth control socket power switch, timer switch, display time.Design includes socket hardware circuit design and software design in two parts.The design for the socket wireless control provides a program, but also to design other smart home wireless control provides reference. Keywords: Bluetooth；smart phones；smart socket
设计提纲 《智能插座的设计》论文概述 一、文献综述 1.前言 该论文详细阐述了家电管家的概念、创新性、工作原理、设计方案、社会应用价值等。 家电管家是一个由手机APP加一个智能插座的科技产品。手机上的APP通过蓝牙来连接智能插座，简单的操作APP按钮，实现对家用电器的智能化、安全化控制。 第一点：节能环保 家用电器通常大多数时间处于待机状态，造成很大的电能浪费，据统计一个普通家庭的待机功耗相当于其一个月的用电量，这还仅仅是一个家庭。相比之下智能插座不需要来回的插拔、不需要机械开关、就可以实现对家用电器电源的通断电，以达到节能环保的目的。 第二点：安全用电 多次的插拔造成插座不牢固、接触不良、极易产生电弧（电弧的危害极大），自动控制插座孔的通断电可以省去插拔电源次数，降低了电弧产生的可能性，降低了因电弧发生火灾的概率，大大提高了插座的使用寿命。 将不使用的插孔及时的自动闭合，减少了电磁辐射对人们身体的损害，父母再也不用担心孩子乱触碰电源插座等造成的安全问题。 第三点：智能、方便 可以通过手机APP来设定用电器工作时间，可以设定在何时去工作。 在APP中可以添加或减少控制任务，比如何时控制饮水机烧水、控制电饭煲做饭、控制手机、平板等移动设备的充电时间（省去插拔的麻烦）、控制WiFi的工作时间等等。同时检测因不明原因造成的用电器断电，即时传送到手机上，及时提醒人们发现。 亦可以通过APP来搜寻、添加设备实现对多个插座的控制。
目录 第一章引言................................................................................................................................ - 2 - 1.1 设计背景...................................................................................................................... - 2 - 1.2 总体设计概述.............................................................................................................. - 2 - 1.3 文本结构...................................................................................................................... - 3 - 第二章电源设计方案................................................................................................................ - 3 - 2.1 各种电源电路介绍...................................................................................................... - 3 - 2.2 桥式整流电路的设计.................................................................................................. - 3 - 第三章控制电路设计方案...................................................................................................... - 4 - 3.1 MCU的选择与应用....................................................................................................... - 4 - 3.2 继电器的选择.............................................................................................................. - 5 - 3.3 三极管驱动原理.......................................................................................................... - 5 - 3.4 无线传输控制.............................................................................................................. - 6 - 第四章电路设计的问题及PCB设计要求.............................................................................. - 7 - 4.1 如何最大限度的降低功耗.......................................................................................... - 7 - 4.2 元器件的选择与承受功率问题.................................................................................. - 7 - 4.3 PCB设计的要求与规则............................................................................................... - 7 - 4.4 整体电路图.................................................................................................................. - 9 - 4.5 PCB图：..................................................................................................................... - 10 - 第五章软件设计...................................................................................................................... - 11 - 5.1设计概述..................................................................................................................... - 11 - 5.2 使用到的MCU资源.................................................................................................... - 11 - 5.3 定时程序.................................................................................................................... - 11 - 5.4主程序及其算法......................................................................................................... - 12 - 第六章 APP的设计............................................................................................................... - 16 - 6.1 APP的开发概述......................................................................................................... - 16 - 6.2 应用程序.................................................................................................................... - 16 - 6.3 程序库........................................................................................................................ - 16 - 6.4 设计要求.................................................................................................................... - 16 - 第七章整体设计调试、外观设计.......................................................................................... - 18 - 7.1 整体测试技术指标.................................................................................................... - 18 - 7.2 外观整体设计............................................................................................................ - 18 - 结论 ......................................................................................................................................... - 19 - 参考文献：................................................................................................................................ - 20 - 附录B:实物、演示效果图....................................................................................................... - 21 -
插座底座设计正文（有全套图纸）
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1.塑件工艺分析及塑料的选用 (3) 1.1 塑件工艺分析 (3) 1.2 塑料的选用 (3) 2.模具种类与模具设计的关系 (7) 3.模具的基本结构 (8) 3.1 模具的成形方法 (8) 3.2 型腔的布置 (8) 3.3 确定分型面 (8) 3.4 确定推出方式 (9) 3.5 模具的结构形式 (9) 4.注射机的选择 (11) 5.注塑机参数校核 (12) 5.1最大注射量校核 (12) 5.2 锁模力校核 (12) 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (12) 5.4 模具闭合高度校核 (13) 5.5 开模行程校核 (13) 6.模具设计的有关计算 (14) 7.模具结构、尺寸的设计计算 (16) 7.1型腔结构 (16) 7.2型芯结构 (16) 7.3 选择浇注系统 (17) 7.4 冷却系统的设计 (21) 7.5导向机构 (24) 7.6拉料杆 (25) 7.7推出结构的计算 (26) 7.8模具排气槽设计 (27) 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 (28) 8.1零件的技术要求 (28) 8.2总装技术要求 (28) 结论 (30) 致谢 (31)
摘要 塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计，该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝缘性好、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词双分型面注射模具插座聚甲醛。
智能插座项目 第一章项目总论 一、项目名称及承办单位 1、项目名称：智能插座项目 2、项目建设性质：新建 3、承办企业名称：XXX有限公司 4、项目负责人：AA 二、项目拟建地址 项目建设地址：XXXXXX 三、可行性研究的目的 本可行性研究报告对该项目所涉及的主要问题，例如：资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建设规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。通过分析比较方案，并对项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测，从而为投资决策提供可靠的依据，作为该项目进行下一步环境评价及工程设计的 基础文件。 本可行性研究报告具体论述该项目的设立在经济上的必要 性、合理性、现实性。技术和设备的先进性、适用性、可靠性。
财务上的盈利性、合法性。环境影响和劳动卫生保障上的可行性。建设上的可行性以及合理利用能源、提高能源利用效率。为项目法人和备案机关决策、审批提供可靠的依据。 本可行性研究报告提供的数据准确可靠，符合国家有关规定， 各项计算科学合理。对项目的建设、生产和经营进行风险分析留有一定的余地。对于不能落实的问题如实反映，并能够提出确实可行的有效解决措施。 四、可行性研究报告编制依据和范围 （一）项目可行性报告编制依据 1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划。 2、《产业结构调整指导目录（2011年本）》。 3、《投资项目可行性研究指南（试用版）》。 4、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。 5、南京市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要。 6、XXX有限公司提供的《智能插座生产项目建议书》。 7、XXX有限公司提供的相关技术文件和有关数据。 &国家、省、部关于智能插座生产技术规范和有关规定等。 9、国家现行有关政策、法规和标准等。 （二）可行性研究报告编制范围 本可行性研究报告的内容和深度依照国家发展和改革委员会依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及公司实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证。研究、分析和预测国内外市场供需
系统硬件电路图： 一、电源部分（降压整流）&CS5460A电压电流采集电路： 电路说明： 1. 由于实际功率信号不能完全符合正弦曲线，为预防数值波动，设定电源线电压和电源线电流的有效值分别为250V和20A时，我们需要将电压有效值和电流有效值寄存器设置为0．6。因此当RMS寄存器的值设置为0．6时，输入电平为0．6×250＝150mV。 由此可以算出传感器增益常数： Kv=150mV/250V=0.0006 Ki=150mV/20A=0.0075Ω 由此确定互感器比率。 2.由市电压降压整流为5V电压的芯片没有找到。
二、5V-3.3V 降压芯片（TPS73033）外围电路 IN EN OUT FB GND TPS73033 Vout Vin 1uF 1uF NR 0.01uF 15pF 51K Ω 30.1K Ω 三、电池驱动芯片（BQ24070芯片）外围电路 420 IN Vcc GND TMR ISET2STAT2STAT114 2023GND 19PG CE MODE 18 98Vref OUT OUT OUT SYSTEM BAT BAT TS 1 1516 175612Batter Pack BQ24070 DPPM ISET1Vss 13 1011 33K 21K 10uF 1uF 电路说明： 1. 管脚2,3电池充电状态输出。原本打算设计为与两个LED 指示灯相连用于指示BQ24070对电池充电的状态。指示灯状态如下： 上次老师开完会后对该设计的建议为：做一个指示灯即可，用由红->黄->绿的颜色改变来指示充电电池状态。
四、CS5460A和CC2430连接图 电路说明： CC2430管脚分配： P0.0-P0.7 P1.0-P1-7 P2.0-P2-4 共21个I/O口。其中P2.3和P2.4固用。 P0口用于和LCD驱动芯片并行传输数据。 P1口复用，用于和CS5460A传输数据命令、和LCD驱动芯片传输控制命令以及给继电器控制命令。 P2口用于按键控制。 五、LCD驱动芯片ST7565与CC2430连接图 并行接口，P/S=1. 51MPU8080系列，C68=0
毕业论文（设计） 题目基于单片机的智能插座的设计 姓名学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 完成地点
基于单片机的智能插座的设计 作者: ） 指导教师： [摘要]：本文主要描述了一个定时插座的设计与制作。定时插座可以弥补现实生活中普通插座功能的不足，能够通过外设按键设置两组开关定时时段和6组倒计时定时，同时也能够通过红外遥控进行无线控制，使外接电器可以按照一定规律工作，既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;定时;插座;红外;继电器
The design of timing socket based on microcontroller Author: () Tutor: Abstract: This paper mainly describes the design and production of a timing socket. The timing socket could compensate for the shortage of the common socket .It also could set any timing in a day and six groups of fast timing by the key. At the same time, it could also be remotely controlled by infrared controller, so that home appliances could work on rules. In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy. Keywords: STC89C52; Timing; Socket; Infrared; Relay
科研训练报告 姓名：黎俞池 专业年级： 08光测（2）班 学号： 3108002435 指导教师：刘伟 时间：2012 年 2 月25 日
一、本设计课题背景和意义 随着科学技术的进步，家用电器及办公用电设备的普及度越来越大，技术含量也越来越高，加之随人们收入的提高，家用电器使用到越来越多的方面去了。因而用到的电能分配要求也越来越高。同时各种电器在方便人们的生活的同时，也存在安全隐患，导致引起火灾。据公安和消防部门有关资料显示，全国平均每天发生火灾358起，其中电器火灾占30%以上，其主要原因是超负荷、短路、电弧等。事故的发生与家用电器的插座密切相关。因此，研制出当家用电器出现安全隐患之时能及时切断电源的智能插座至关重要。 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。 二、本设计课题的主要设计内容、预期设计结果和拟解决的关键问题 主要设计内容：电子智能插座硬件系统由状态检测模块、单片机系统模块、电源模块、硬件时钟模块等组成。其中状态检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。电子智能插座的外形设计等。 设计框图如下图： 电压检测模块 电流检测模块 温度计检测模块 电源模块89C52 单片机 通断控制电路 LCD显示屏 A D 转 换 按键
智能插座系统方案 关键词: 智能插座 节能 功率测量 智能家居 物联网 智能插座简介 伴随着移动4G网络的全面发展，以及WIFI网络的大范围覆盖，智能家居逐渐走入了人们的家庭生活中。智能插座作为智能家居里面不可缺少的辅助电器，一直受到智能家居厂家的关注。智能插座又可以称为WIFI插座，在普通插座的功能基础上延伸了许多功能，如防雷击，防短路，防过载，防漏电，配合智能手机的APP应用，可以实现远程开关控制、定时开关、随时了解家电设备的使用状况。 智能插座还能够根据使用电力的场所，推测人的动线。例如，如果浴室照明长时间开着，家庭服务器便会发出警告。如果家中只有一位老年人独居，还可根据利用电热水壶的状况，将其健康状况变动相关信息通知给居住在远处的家人。 智能插座即有节能功能，又具有智能控制功能。目前市场上用户体验较好的产品是博联Broadlink的SP2智能插座和欧瑞博的WIFI智能插座。 。 智能插座主要实现的功能: 1、具有短路保护、过载保护、漏电保护、防雷击功能； 2、通过手机APP实现远程控制功能:实时开关、定时开关； 3、掌握电气设备状态:累计通电时间、即时功率、用电量； 通过与服务器间信息反馈，还可以扩展更多的功能，如电气设备监测，智能省电等功能。
智能插座系统原理框图 硬件设计 智能插座模块主要由五个小模块组成，分别为电源模块、计量模块、MCU模块、无线模块、继电器控制模块,各模块功能如下: 1、电源模块：采用AC-DC开关电源，将交流220V转化成5V，为主板提供电源； 2、计量模块：检测负载电器的电压、电流、功率,采用单颗电能计量芯片检测，计量 芯片有Cirrus logic的CS5463，ADI 的ADE7755，HLW的HLW8012都具有测量功率、 电压、电流的功能，计量芯片对负载交流电压信号和负载电流信号进行采样，经内 部DSP算法处理后，以脉冲方式输出功率值、电压有效值、和电流有效值； a)电流采样：负载电流流经锰铜电阻，因为锰铜电阻的电阻值是固定不变的，所 以不同的负载电流，锰铜电阻两端产生的压降不一样，计量芯片通过采集锰铜 电阻两端的压降值，实现电流信号的采样。 b)电压采样：交流电零线信号经电阻分压后，输入到计量芯片的电压检测通道， 通过芯片内部集成的DSP算法实现电压信号的采样。 3、MCU模块：智能插座的智能控制部分，采集到电能数据，进行分析处理，通过无线 模块和服务器联网，发送和接收服务器的数据和指令，一般采用低功耗的MCU，如 TI的MSP430； 4、无线模块：有WIFI、Zigbee、ZWave几种主流通讯协议，由1颗无线通讯芯片和1 颗ARM芯片构成，连接服务器，进行数据传输； 5、继电器控制模块:控制负载电器电源的接入和断开； 软件设计 智能插座与传统插座的区别还在于可以通过手机APP实现智能化控制。智能插座方案软件分为上位机软件和下位机软件。上位机软件指的是手机APP应用程序，实现人机交互的功能;下位机软件是硬件底层程序，实现电能数据的采集、电器控制功能。 上位机软件设计
摘要 (1) 前言 (2) 1.塑件工艺分析及塑料的选用 (3) 1.1 塑件工艺分析 (3) 1.2 塑料的选用 (3) 2.模具种类与模具设计的关系 (7) 3.模具的基本结构 (8) 3.1 模具的成形方法 (8) 3.2 型腔的布置 (8) 3.3 确定分型面 (8) 3.4 确定推出方式 (9) 3.5 模具的结构形式 (9) 4.注射机的选择 (11) 5.注塑机参数校核 (12) 5.1最大注射量校核 (12) 5.2 锁模力校核 (12) 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (12) 5.4 模具闭合高度校核 (13) 5.5 开模行程校核 (13) 6.模具设计的有关计算 (14) 7.模具结构、尺寸的设计计算 (16) 7.1型腔结构 (16) 7.2型芯结构 (16) 7.3 选择浇注系统 (17) 7.4 冷却系统的设计 (21) 7.5导向机构 (24) 7.6拉料杆 (25) 7.7推出结构的计算 (26) 7.8模具排气槽设计 (27) 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 (28) 8.1零件的技术要求 (28) 8.2总装技术要求 (28) 结论 (30) 致谢 (31)
塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计，该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝缘性好、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词双分型面注射模具插座聚甲醛。
基于单片机的智能插座设计毕业论文 目录 中文摘要........................................................... I 英文摘要.......................................................... II 前言............................................................ III 1 整体方案设计及选择 (1) 2 元件介绍 (2) 2.1 STC15F408AD单片机 (2) 2.2 DS1302时钟芯片 (3) 2.3 BT136晶闸管 (6) 2.4 光耦MOC3022 (7) 2.5 电流互感器 (8) 3 硬件电路设计 (9) 3.1 显示模块设计 (9) 3.2 时钟模块设计 (10) 3.3 按键模块设计 (11) 3.4 电流检测模块设计 (12) 3.5 晶闸管控制模块设计 (13) 3.6 电源模块设计 (14) 4 软件设计 (16) 4.1 主程序设计 (16) 4.2 显示子程序设计 (17) 4.3 时钟子程序设计 (18) 4.4 按键子程序设计 (19) 4.5 电流检测子程序设计 (20) 5 Protel DXP电路板制作 (22)
6 系统调试 (22) 6.1 硬件电路部分调试 (23) 6.2 软件部分调试 (23) 6.3 调试结果 (24) 结论 (25) 结束语 (26) 致谢 (28) 参考文献 (29) 附录1 实物照片 (30) 附录2 原理图 (31) 附录3 PCB图 (32) 附录4 源程序 (33) 附录5 元器件清单 (38)
基于单片机的智能插座的设计含电路图设计
毕业论文（设计） 题目基于单片机的智能插座的 设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于STM32的智能插座设计 摘要】智能插座主要应用于智能家居的大平台中，不知道大家有没有羡慕一些 发达国家拍摄的科幻电影的那种超智能，超人性化的大别墅以前或许只是想象， 但智能插座的设计让梦想照进了现实，智能插座的成功研发和投入使用，完美的 解决了千家万户用电隐患的问题，把火灾几率降到了最低。本文介绍了关于智能 插座的软硬件设计开发，红外控制插座的闭合，红外控制插座定时功能，温度警 报功能的实现原理。 【关键词】 stm32 红外线控制定时开关 1 引言 华夏五千年，从前的我们很难想象现如今的社会会被一张“无形的大网”网住。这 张网，网住了我们的吃的、喝的、用的、娱乐的等所有方面。有一种很有趣的现象，无论你是学生党，上班族，还是家里蹲，好像都会接触到两样东西。第一个 就是用电插座；第二个就是容易让人上头的现代的一种用于高速计算的电子设备。两者相结合，在人类发达的智慧改造下，智能插座孕育而生。从起源来讲，它就 是用那种电子设备做出来的插座。 智能插座主要应用于智能家居的大平台中，不知道大家有没有羡慕一些发达国家 拍摄的科幻电影的那种超智能，超人性化的大别墅以前或许只是想象，但智能插 座的设计让梦想照进了现实，智能插座的成功研发和投入使用，完美的解决了千 家万户用电隐患的问题，把火灾几率降到了最低。本文介绍了关于智能插座的软 硬件设计开发，红外控制插座的闭合，红外控制插座定时功能，温度警报功能的 实现原理。 文章所运用的是STM32F103C8T6的单片机系统，负载一个红外控制接收器和遥控器，用于遥控器远程控制整个智能插座系统。一个1路5V版本兼容3.3V带光耦 隔离的继电器模块，用于控制插座的开关。一个DS18B20的测温模块，一个高电 平触发的有源蜂鸣器模块，两个模块可以实现负载电器运行出现高温时，实现高 温报警的功能。 2 智能插座的目前处境以及发展现状 在互联网没有发展的时代，按照国际标准，传统的插座可以分为多种类型，其中 既包括民用、工业用的插座，也包括防水、电源插座，还包括移动式、固定式等 类型的插座。后来，物联网引领新时代，插座中开始接入电脑控制芯片，接入无 线通讯传输协议芯片，智能插座由此诞生。 智能插座作为智能家居中举足轻重的角色，最早在1984年由某发达国家建造的 世界史上第一栋智能建筑提出概念，该国家电子工业协会在四年后拟定了首个能 够很适用各家各户住宅的电气设计标准；我国进入上世纪90年代末期后，有关 标准也进行了制定。知名企业公司董事长宣布的“维也纳计划”，该方案在某些程 度上很好的解决了中国数字生活家电的问题，为中国后来的智慧城市发展奠定了 夯实的一步。21世纪初期的中国并不对智能家居这个新概念抱有多大希望，国内甚至在十年内都没人愿意去品尝这块大蛋糕。直到2014年，BroadLink公司的崛起，眼红了一大堆国内企业家。渐渐的，“米家”等其他称呼的涌现，让社会都开 始感受智能生活带来的便捷。推动了中国往智能化现代，智慧城市的规划的大跨步！当前市场随着过多企业的加入，智能插座的开发与应用越来越广泛，就连叫 法都五花八门：无线插座、智能接线板、WiFi插座等等不计其数。然后市场上的 智能插座主要有如下几种：
1.调研目的与背景 了解红外自学习型智能插座市场情况，指导后续分体节能方案方向。 2.智能插座简介 无线智能空调控制器可用于分体式空调的远程管理、电量监测、工作状态管理与检测等领域。本智能控制器和智能主机配合，可对空调进行远程管理与能耗统计。智能空调控制器自身具备抑制瞬流、过压、高次谐波等功能，通过自带的红外遥控功能控制空调的工作状态，可远程直接切断空调电源；无线智能空调控制器具有抗干扰能力强、耐高压冲击、防雷、性能稳定、寿命长等优点。当检测到电流过载时自动切断负载，预防空调设备火灾事故的发生。 图1.常见红外自学习型插座接线原理图
3.智能插座市场分析 3.1主流的厂家及其方案 3.1.1上海微悦科技有限公司 上海微悦科技有限公司作为上海微系统所在物联网领域的产业化载体，加快推进上海微系统所物联网技术成果的产业化，致力于将已有的技术和标准优势转化为大规模应用和产业化优势。公司依托上海微系统研究所物联网技术，专注于建筑楼宇节能、智慧园区、智能照明三大领域，为用户提供舒适、低碳、绿色的智能生活，并以传感技术为基础，为智能安防、智能交通、智能水务和智能消防行业应用提供互联网技术解决方案、平台建设和系统集成服务。 产品型号 MS-SA101-AC 产品功能 MS-SA101-AC插座式空调控制器，集成 了智能插座、用电计量、红外遥控功能， 实现对空调的本地控制和在线控制，及空 调的全自主运行。 远程控制，在线管理； 用电计量，能耗监测； 定时开关，策略管理； 温度监测，自动调节； 人体感应，人走关机。 1)自动探测环境温度并实施空调控制：采集环境温度, 根据设置的温度条件, 自动启动空调制冷或制热。 2)可外接多个人体感应探头：自动判断人体进入, 为空调控制提供更加严格的依据, 除了温度条件外, 当现场有人时开启空调. 3)多种控制方式：控制器可以通过内置参数对被控设备进行控制, 也可以通过网络与管理电脑连接, 实现对外围设备的控制。 4)多时段设置：控制器具有多时段控制功能, 可以在不同时段对不同目标实施不同的控制方式, 例如下班后强制关闭空调和局部照明等。 5)急速温变报警：为防止人为非正常方式干预, 系统自动判断温度的急剧变化, 一旦发现强制切断电源, 如果与上位机连接时实时通过网络报警。
比较全的一套智能家居设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域：主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光 电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。