基于PIC单片机的空调节能插座

www�ele169�com | 77电子基础0 引言随着时代的发展，安全化、智能化的生活理念深入人心。

智能物联网家居产品越来越多的引起人们关注。

人们希望对用电器工作情况进行检测，达到节能、安全的目的。

而目前市场上的智能插排类产品，大多只具有简单的定时通断、状态指示的功能，功能单一、价格昂贵。

为此，本文选用了51单片机作为主控制器，带有待机检测、无线控制、过流检测、无线充电、WiFi 中继、定时通断、温度检测、时间显示等功能，设计了一款高性价比、人性化、智能化、多功能等特点的智能型插排。

1 研究内容与功能操作■1.1 研究内容：（1）单片机控制Wi-Fi 模块与手机连接，实现手机对插排电源通断的无线控制；（2）节能模式：当电流继电器检测到电器处于待机模式时，自动关断电源，可通过手机打开或关闭这种节能模式（适合不同的用电器）；（3）通过电磁感应实现对手机的无线充电，可以通过手机控制无线充电功能开关，并可在充电完成后自动停止充电，且具有USB 快充功能。

（4）当电流继电器检测到电路过流时，蜂鸣器报警，同时发出告警信号，如果报警30秒钟无回复，自动切断电源；（5）通过单片机控制DS1302时钟芯片以及按键调制实现插排的定时工作，通过按键设置显示时间及定时时间，或者手机发送指令调整时间；（6）利用DS18B20温度传感器对插排温度进行实时监测，如果温度高于一定值则自动切断电源；（7）通过Wi-Fi 中继单元实现Wi-Fi 中继功能。

■1.2 功能操作通过Wi-Fi 连接手机，实现在手机app 网络调试助手上发送对应字符对插排各个功能的无线控制，如节能模式开闭，遥控开闭，无线充电的开闭、WiFi 中继开闭以及时间调整；温度传感器检测到电路温度过高自动断开电路；前述的过流报警部分也可通过按键或手机遥控断电。

2 项目技术路线■2.1 硬件部分总体框架如图1所示。

图1 系统工作框架■2.2 ESP8266WIFI 模块通过计算机串口调试软件将ESP8266设置成AP 模式（AT+CWMODE=2），设置WiFi 名称、密码等（AT +CWSAP=”ESP8266”,”0123456789”,11,0），开基于单片机的多功能智能插排王琛（哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨，264300）摘要：本文介绍了一款人性化的多功能智能插排，可通过WiFi实现手机对插排的无线控制，呼应新时代智能产品越来越节能环保的要求，该插排可以定时关断、WiFi中继、时间显示、无线充电和检测到用电器待机时关断等功能。

基于PIC单片机的空调控制板剖析及改进随着科技的发展，人们对于生活质量要求日益提高，空调作为现代家居必备的电器之一，也随之不断地得到优化和升级。

基于PIC单片机的空调控制板，作为空调的关键控制部件，发挥着至关重要的作用。

本文将对基于PIC单片机的空调控制板进行剖析，并提出改进方案。

一、基于PIC单片机的空调控制板剖析1. 控制器基于PIC单片机的空调控制板，其核心部分是PIC单片机，可通过编程实现对空调的全面控制。

控制器通过读取温度传感器的信号，并与预设的温度进行比较，从而控制空调内部的制冷制热设备以维持恒定的温度。

2. 开关电路该部分主要由继电器、三极管及电容器等元件组成。

当温度信号通过控制器传递后，控制器会对继电器进行控制，使其闭合或断开，从而控制空调的制冷或制热状态。

3. 显示屏基于PIC单片机的空调控制板一般都是使用LED数码管作为显示器，可以显示当前的温度、设定温度、工作状态等信息，使用户可以直观地了解当前的工作状态。

二、改进方案1. 增加通讯模块现在的空调控制板中，一般只具备控制空调的基本功能，但无法实现与其他智能家居设备的联动。

因此，我们可以在原有控制板的基础上，增加通讯模块，实现与其他智能家居设备的联动，如语音控制、手机APP控制等功能。

2. 优化控制算法目前，空调控制板的制冷制热设备控制策略主要是基于离散控制的思想，即当室内温度高于设定温度时，空调就开始制冷，反之亦然。

这种策略虽然简单易行，但只能实现简单的温度调节，无法适应不同房间的复杂温度环境。

因此，我们可以探索更加高级、更加智能的PID控制算法，以实现更加精准的温度控制。

3. 增加智能调度功能当前的空调控制板只能实现简单的温度控制，如何更好地满足用户的舒适需求，提高能源利用效率，是我们需要思考的问题。

我们可以增加智能调度功能，根据室内外环境和使用习惯，预测用户的用气需求，并在合适的时间点启动或关闭空调，以达到节能、舒适的效果。

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。

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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：年月日基于单片机的智能插座的设计[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。

一种基于单片机系统控制的多功能插座【摘要】本文介绍了多功能智能插座用途，重点阐述了基于单片机系统控制的硬件、软件设计，多功能插座采用温度监控、反接保护提高了插座的安全性能，具有广阔的市场前景。

【关键词】单片机；多功能插座一、多功能插座设计意义及主要用途多功能智能插座是集定时通断电源、便携设备充电等功能为一体的智能插座。

多功能插座具有定时通断电源的功能。

这样可以将普通电饭煲通过延时通电功能变成智能型，用户不必一大早为了煮早饭而烦恼，一般市场上智能电饭煲的价格最少400元左右，普通电饭煲100元左右，智能电饭煲最大的功能是预约做饭功能，智能插座完全可以使普通电饭煲具有“预约”功能，使电饭煲性价比大大较高，方便了生活。

由于身边数码产品的日新月异的高速发展，MP3、MP4、智能手机等常用电子产品，电池充电问题常常困恼着用户，多功能智能插座通过充电模块使插座变成通用型充电器。

这里设计的多功能插座采用温度监控、反接保护提高了插座的安全性能。

二、多功能插座原理介绍（一）基本原理本次设计完成了实验样机的开发，经过调试，效果良好。

经过仔细分析该项目的任务，设计了适合多功能智能插座的一块控制板，该控制板以ATMEL公司出品的STC89C51八位单片机为控制核心，通过按键设定开始工作时刻和结束工作时刻，数码管交替显示当前时刻、开始工作时刻和结束工作时刻；通过电源充电模块对便携电子设备进行充电。

控制芯片接有温度传感器进行温度测量并反馈给单片机处理，通过控制继电器进行过热保护、电源充电模块采用3582C芯片自动识别电池极性，使充电功能更加安全可靠。

本次设计的多功能智能插座样机的结构框图如图1所示。

下面分别对系统硬件部分和软件部分做详细的介绍。

（二）硬件部分系统硬件部分主要包括了时钟控制模块、LED显示、继电器驱动、充电模块、温度监控模块、通信接口、按键模块、复位电路、扩展模块、电源等模块。

（1）时钟控制模块采用DS1302进行计时，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路。

基于单片机的智能插座设计智能家居是近年来越来越受欢迎的概念，让我们的生活更加便利舒适。

其中，智能插座是一个非常实用的设备，它可以通过手机App远程控制插入其中的电器，也可以根据设定的时间、温度等条件自动开关电器，为用户带来极大的便利。

本文将介绍基于单片机的智能插座设计。

一、设计步骤1.硬件设计基于单片机的智能插座主要由单片机模块、电源模块、继电器模块、电压检测模块等组成。

其中，单片机模块使用的是STC12系列单片机，电压检测模块采用基于偏置电压和二极管进行电压采样的方案，继电器模块采用杨敏电感式继电器。

整个电路图如下所示。

2.软件设计软件部分主要由单片机程序和手机App两个部分组成。

单片机程序主要负责采集电压信号，控制继电器开关，并与手机App进行通信。

手机App主要负责远程控制智能插座、设置定时开关等功能。

单片机程序采用C语言编写，手机App采用Android Studio进行开发。

二、设计特点1.电压测量精度高采用偏置电压和二极管进行电压采样的方案，具有较高的稳定性和精度，实时测量电器的电压值，确保智能插座的安全性和稳定性。

2.继电器响应速度快采用杨敏电感式继电器，其响应速度快、寿命长、功耗低，能够有效减少电器开关时的电磁干扰和电流峰值。

3.界面友好、操作简单手机App界面采用简洁明了的设计，支持远程控制、定时开关、电器状态查询等功能，满足用户的各种需求。

三、设计应用基于单片机的智能插座广泛应用于家庭、办公室、商店等场合。

通过手机App，用户可以随时随地遥控电器开关，不再需要手动操作插座开关，方便快捷。

同时，用户还可以设置定时开关功能，让电器按照设定的时间自动启动或关闭，从而节省能源，保护环境。

四、设计展望当前智能家居市场正在迅速发展，未来智能插座将会继续发挥重要作用，不仅支持更多的电器类型，而且还将拥有更多的功能和适配更广泛的场景。

如支持语音控制、手势控制、人体感应等新型技术，以及集成AI智能、物联网等领域的发展趋势，为用户提供更加便捷、安全、智能的生活体验。

基于PIC单片机的空调节能控制器设计
覃晓凡;李浩
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2009(028)011
【摘要】随着全球变明和能源短缺等问题的日益严峻,家用电器节能日益成为社会关注的焦点,对于家用电器中电力消耗占首位的家用空调的节能更是义不容辞.本文介绍了空调制冷与节能方面的相关工作原理,在此基础上提出一种基于PIC16F877的空调节能控制器的设计思路,对其硬件、软件设计方案进行详细阐述,并实际验证其功能.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】覃晓凡;李浩
【作者单位】武汉理工大学自动化学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学自动化学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于双单片机的电信机房空调节能控制器设计 [J], 曹景胜;王国东;吴峰;周正
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3.基于PIC单片机的中央空调智能温度控制器设计 [J], 李宗强;张九根
4.基于单片机PIC16F877控制的路灯节能控制器设计 [J], 王晓丽
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基于PIC16C72单片机的空调控制系统的研制作者：合肥工业大学张为民杜少武徐宁来源：《单片机与嵌入式系统应用》摘要：提出一种基于单片机PIC16C72的热泵式分体壁挂空调控制系统的设计方案。

设计出系统硬件结构的主要组成部分电路；简述其工作原理；给出软件设计思想和主控程序软件框图。

关键词：PIC单片机空调控制热泵式分体壁挂空调以其优越的性能，已越来越被广大家庭所选用，其功能更是日新月异，而对其功能的提高起核心作用的其控制系统。

本文介绍一种基于PIC16C72控制的空调控制系统设计方法。

该系统具有制冷、制热、除湿、自动4种工作模式，包括定时、睡眠、风向、智能化霜、应急运转、试运转以及5种可调室内风速等控制功能；在定时开机时，可根据访间温度作智能判断，自动调整定时开机时间，避免开机时太冷或太热；另外，可对设定温度和房间温度两种温度的10个温度值进行同时指示，以及完整的抗干扰和系统保护功能。

本系统硬件简单可靠，软件具有更完善的控制功能和抗干扰能力。

系统具有很高的性能价格比。

1 控制器原理系统CPU根据遥控器或按键输入的命令，对采集到的温度进行智能判断，然后作出相应的制冷、制热或除温运行。

再通过接口电路，驱动压缩机、换向阀、风向电机和室内风机作相应动作，并对温度用LED指示。

系统的原理框图如图1所示。

2 硬件设计进行系统硬件框图设计时，既要考虑编写程序的方便、又要充分利用软件的功能来简化硬件结构，即做到“软硬兼施”。

2.1 单片机的选择系统有3路温度模拟信号输入，还有1路电压和1路电流模拟输入，共5路模拟输入要求；而模拟信号要转换成数字信号才能用单片机CPU处理。

为提高系统的性能价格比，应采用含有A/D转换器的单片机。

经过各方面的综合比较，我们选用了美国Microchip公司的PIC16C72单片机作为控制核心。

它具有5路模拟量输入的A/D转换器，恰好满足系统的模拟输入要求。

另外，它在1块芯片上集成了1个8位逻辑运算单元和工作寄存器、2KB程序存储器、128个数据存储器、3个端口（A口、B口、C口）共22条I/O线、3个定时器/计数器。