1、 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 智能电源插座的设计与实践 一、课题研究意义及现状 家用电器的广泛使用，提高了人们的生活水平，但是另一方面，因家用电器的使用也引起了大量的火灾。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。事故的发生跟家用电器的电源插座有着密切的相关性。因此，研制出当家用电器出现安全隐患时能及时切断电源的智能插座，至关重要。 普通家用插座仅具有导通 、 断电功能，没有保护功能和安全事故预防功能等 。 市场上的绝大数 插座不具备任何一个智能功能。 传统的电源插座功能仅是分配多路电源，
2、而智能插座除具备该功能外，还具有智能化的特点。目前市场上已经出现了多种不同功能的智能插座，主要可以分为以下几类：（ 1）漏电保护型智能插座（ 2）定时型智能插座（ 3）主路控制型智能插座（ 4）遥控型智能插座（ 5）计量型智能插座。 智能插座内部均集成了微处理器芯片 ， 可进行智能处理 。 随着物联网的发展，电源插座也趋向智能化，多功能化。各式各样新颖的智能插座将会出现在人们的生活中，大大方便了人们的生活。 本课题研究的内容是：利用单片机实现电源插座的无线控制，用 LCD 显示屏显示电源插座上的数据，而且能对电源插座进行定时通断。无线控制在电源插座上的实现，可以远距离控制电源插座，方便了人们的
3、生活。它的定时通断功能，可以定时开断电源，不仅节能，还延长了家电的使用寿命。 LCD 显示，可以计量插座上的电压、电流。 此课题的研究成果还可以运用于智能家居中，在其他领域有广泛的运用，符合物联网时代的需求，更好的满足日常生活。因此，加大对智能电源插座的研究力度是符合实际要求，有着现实的意义。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题设计一个智能电源插座的设计，能够实现无线遥控插座 ，定时控制电源通断，LCD显示充电电压和电流。本设计要求完成系统的软硬件部分并且能够进行实物作品演示。 本系统总体指标及功能要求如下： （ 1）用单片机作为主控芯片； （ 2）无线遥控插座，遥控距离 20米； （
4、3）能够通过 LCD来进行对数据的显示； （ 4）能够定时控制电源开关； （ 5）原理图的绘制和 PCB的制作。 本次设计是设计一个智能电源插座，通过该课题的研究，我可以掌握一些常用电路的设计方法和单片机软件编程方法，提高个人的电子设计能力。课题主要内容包括硬件设计和软件设计。 三、课题研究的方法及措施 本课 题是设计一个智能电源插座，插座具有无线遥控 (遥控距离 20 米 )，定时控制电源通断， LCD 显示充电电压和电流的功能。通过网络、书籍等各种途径，搜索与本课题相关的资料并进行理解和学习，对无线遥控、以及一些单片机的程序编写有充分的了解。 智能电源插座的硬件结构包括：单片机模块，时钟芯
5、片模块， 显示模块，无线遥控模块。单片机模块是整体的主控系统，选用 51 系列的单片机。时钟芯片模块是定时控制电源通断模块，选用 DS1302 时钟芯片。显示模块可以显示充电电压和电流，用 LCD 显示方式。无线遥控模块是可以远程控制电源插座的通 断功能，遥控距离 20 米。 还要对其进行硬件电路设计和软件设计，硬件设计是将各功能模块组装起来形成一个合理的方案，然后使用单片机进行个模块的编程，用 PROTEL 画图进行软件仿真和测试，并用专业的软件进行编写，并做好起记录。 最后对软硬件进行调试，达到预期的目标。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限： 自 2011年 10月 8日至 2012年
6、4月 22日。 第一阶段（ 4周）：分析任务，搜集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第二阶段（ 3周）：设计硬件电路， 用 Protel软件画原理图和 PCB图，以及进行仿真测试。 第三阶段（ 2周）： 画流程图，用专业软件编写程序，做好数据的记录。 第四阶段（ 1周）：设计作品的调试与完善，直到达到各类指标。 第五阶段（ 4 周）：完成论文的撰写，论文的修改。 五、参考文献 1 姚文轩，滕召胜等 .多功能智能插座设计 J.企业技术开发， 2010,6,29(11):28-30. 2 黄秀节，颜可煌 .基于 nRF905 射频收发器的无线双向遥控插座 J.数字通信 .
7、2009，10:84-87. 3 黄明强 .DS1302 在 单 片 机 系 统 中 的 应 用 J. 保 定 师 范 专 科 学 校 学报 .2004,4,17(2):30-33. 4 夏立斌，谭青 .一种基于单片机的多位 LED 显示系统的设计 J.电脑开发与应用 .2005,18(7):40-42. 5 桑顺，牛晓聪等 .AVR 单片机与 51 单片机的比较 J.企业技术开发 .2011,8，30(15):96-97. 6 Kai Qian,David den Haring and Li Cao.8051 microcontrollerM. 2009, Embedded Software Development with C,Pages 73-96. 7 Steven F. Barrett and Daniel J. Pack. MicrocontrollersM. Control Engineering, 2005, Handbook of Networked and Embedded Control Systems, II, Pages 295-322. 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日
