基于STC12C5A60S2的智能插座實(shí)現(xiàn)

本文提出了一種基于STC12C5A60S2單片機(jī)的智能插座的設(shè)計(jì)方案．該智能插座實(shí)現(xiàn)了過熱保護(hù)、防雷擊浪涌保護(hù)、按鍵設(shè)置、環(huán)境溫度檢測(cè)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、信息顯示等多種功能，并且可以通過光控、定時(shí)控制以及GSM遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的通斷電，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及智能化．從元器件的價(jià)格、體積等出發(fā)，選擇價(jià)格較低、體積較小的電子元器件，實(shí)現(xiàn)了小型化以及經(jīng)濟(jì)性．

1、硬件設(shè)計(jì)

硬件主要包括STC12C5A60S2單片機(jī)最小系統(tǒng)、光控電路、晶閘管光耦控制電路、GSM遠(yuǎn)程控制模塊、DS1302時(shí)鐘部分、OLED顯示模塊及驅(qū)動(dòng)、按鍵模塊、DS18B20溫度檢測(cè)部分等，考慮到成本以及小型化，在選擇元器件時(shí)，主要選擇價(jià)格較低、體積較小的元器件．插座的系統(tǒng)框圖如圖l所示．

系統(tǒng)接于220V的交流電路，經(jīng)過電壓的轉(zhuǎn)換電路降為5V，同時(shí)向DS1302、STC12C5A60S2等芯片提供電能．DS1302為時(shí)鐘芯片，用于產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)間，通過相對(duì)應(yīng)的按鍵控制STC12C5A60S2可設(shè)置DS1302芯片，數(shù)據(jù)返回到STC12C5A60S2，STC12C5A60S2通過OLED的驅(qū)動(dòng)板使OLED將時(shí)間顯示在數(shù)碼管上．按下定時(shí)鍵時(shí)，可由按鍵設(shè)置家用電器開、關(guān)的時(shí)間，并且寫入STC12C5A60S2，同時(shí)STC12C5A60S2不斷從DS1302讀入時(shí)問，當(dāng)讀入的時(shí)間與STC12C5A60S2中設(shè)置的時(shí)間匹配時(shí)，晶閘管執(zhí)行開或關(guān)的指令，進(jìn)而控制用電器的開、關(guān)．同理，在GSM遠(yuǎn)程控制模塊、DS18B20溫度檢測(cè)部分以及光控部分，都是通過主控芯片STC12C5A60S2的控制，當(dāng)滿足設(shè)定的開或者關(guān)的狀態(tài)時(shí)，晶閘管執(zhí)行開或者關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)電器的開與關(guān)．

1.1、單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

主控器主要由MCU、復(fù)位電路和振蕩器組成，是單片機(jī)工作的必要組成部分和控制中樞．STC12C5A60S2是一款高速、低功耗、超強(qiáng)干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051，但速度快8—12倍，其內(nèi)部有集成的MAX810專用復(fù)位電路、2路PWM、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換（25萬次／秒）等．

1.2、光控功能模塊的硬件設(shè)計(jì)

光控模塊即通過光敏電阻對(duì)光強(qiáng)的感知實(shí)現(xiàn)插座的通、斷電．光敏電阻對(duì)光具有可變性，無光時(shí)阻值無限大，相當(dāng)于短路，隨著光照強(qiáng)度的增加阻值逐漸減小，根據(jù)這一原理可實(shí)現(xiàn)家用電器有光工作、無光停止工作的性能．本次所用的是F5硫化鎘光敏電阻MG45，靈敏度高，質(zhì)量可靠．該光敏電阻可用于光電自動(dòng)控制，亮阻為2~10KW，暗阻為1—10MW.圖2所示即為光控模塊的電路原理圖。