智能用电管理器毕业设计_毕业设计论文.doc

PAGE - PAGE II 毕业设计报告（论文） 题 目： 智能用电管理器设计 所 属 系： 自动化技术系 班 级： 电子0921班 2012届毕业设计（论文） PAGE I - - 2012届毕业设计（论文） 摘 要 本文主要介绍一款智能用电管理器。该管理器具有日历时钟功能、温度检测功能、电压电流及功率检测、人体检测、无线收发、声光报警等功能。此智能用电管理器可以显示时间，可以设定用电设备的运行时间，能控制运行状况；能设定用电设备运行温度，并能实时监测；可以检测用电设备运行时的电压、电流、功率，能检测在用电设备运行时出现的过压、过流等故障，有保护功能，并能报警；可以检测用电设备周围环境中有无人员，并能控制设备是否运行；可以结合物联网，对用电设备实现远程控制。此智能用电管理器是以MSP430单片机为核心，采用集成温度传感器和铂电阻两种方案来实现测温功能，采用热释电红外传感器和超声波传感器两种方案来实现人体检测功能，采用nRF401芯片完成无线收发功能，采用DS1302芯片来实现日历时钟功能等。此用电管理器采用低功耗元器件，具有节能环保、成本低的优点。具有测量精度高、可靠性高、低成本、模块化、可扩展等特点，在现代生产生活中具有很高的应用价值。 关键词 用电管理器 MSP430单片机 低功耗 检测与控制 2012届毕业设计（论文） PAGE III - 目 录 TOC \o 1-3 \h \z 1 前言 １ 2 方案设计 １ 2.1 整体方案 １ 2.2 单片机的选择 ２ 2.3 检测电路和控制电路的方案设计 ５ 2.4 温度检测电路的方案设计 ５ 2.5 人体检测电路的方案设计 ６ 2.6 无线收发模块的方案设计 ７ 2.7 其他电路的方案设计 ８ 3 单元电路设计 ８ 3.1 MSP430单片机最小系统的设计 ８ 3.2 检测电路、控制电路和辅助电源的设计 １１ 3.3 温度检测电路的设计 １５ 3.4 人体检测电路的设计 １９ 3.5 无线收发模块的设计 ２２ 3.6 日历时钟电路的设计 ２４ 3.7 报警电路的设计 ２６ 3.8 显示模块的设计 ２７ 3.9 键盘电路的设计 ２７ 4 软件设计 ２９ 4.1 软件设计流程图 ２９ 4.2 程序清单 ３３ 5 结论 ６８ 参考文献 ６９ 致谢 ６９ 1 前言 随着经济的飞速发展，人们生活条件的不断改善，越来越多的电器，如电脑、电视机、热水器、饮水机等正逐步走进寻常百姓家。市场上各种各样的电器产品越来越多，家电的种类繁多在带给人们方便的同时也带来了安全隐患。从而产生了用电控制器，用电控制器帮助人们解决了许多繁琐的问题。但是现在的家电控制器功能单一，一般家电控制器只具有定时、定温等特定功能，并且具有功能简单、执行效率低、安全系数低、容易损坏等缺点。现在电能越来越紧张，社会各界都越来越重视安全用电与节约用电，环保节能已成为家电产业发展的重要支柱。但是现在的用电设备上的控制器不能够时时监控用电设备运行情况，不能根据用电设备周围环境中有无人员来控制设备是否运行，不能够反映出用电情况，起不到节能、环保的作用，而且现在的用电控制器不能为用户提供用电情况。同时现在的电价也十分的高，控制用电、减少用电开支是广大用户的需求。 随着我国智能电网建设的展开，智能用电作为智能电网的重要环节也越来越多的得到重视，智能家电是智能用电的重要组成部分，已被列入研究计划。用电控制系统作为智能家居系统的重要组成部分，无疑是其中的重要技术手段和今后社会的基础信息结点。开发智能用电相关产品不仅能够满足人们生活的需要，对整个社会信息化进程的推动作用也不可忽略。今后的用电管理器会越来越智能化、人性化，会为用户提供更多的信息，比如可以提供用电情况，便于用户的使用；又例如可以根据用电设备周围环境中有无人员来控制设备是否运行，这样可以节约电量，比如将智能用电管理器用在饮水机上，可以根据饮水机周围环境中有无人员来控制饮水机在设定时间段内是否运行