934381140一種基于單片機的節(jié)能斷電保護電路設計

1、一種基于單片機的節(jié)能斷電保護電路設計電能為人類帶來了經(jīng)濟效益，且方便環(huán)保，但應節(jié)約用電，注意安全，防止火災發(fā)生。節(jié)能是降低成本，提高經(jīng)濟效益的重大課題，用電注意安全，防止火災是我們時刻需要注意的問題。根據(jù)一些引起火災的社會現(xiàn)象，設計了一種基于單片機的節(jié)能斷電保護電路。1 硬件結(jié)構(gòu)設計 硬件電路如圖1所示。s1為手動電源開關；s2按下閉合，放手斷開；按下s2，單片機啟動運行，經(jīng)過2 s左右，km閉合，交流220 v可為電器設備持續(xù)供電，供電5 min后，單片機根據(jù)傳感器檢測到的信息控制電源的供電；當某一路傳感器檢測到信息使p11為高電平時，p10輸出5 v高電平至u4的3腳，而u4的2腳只有15

2、 v，這樣u4的1腳輸出高電平使vt1導通，vt2導通，使12 v的直流電源可以為繼電器jzc-36f的線圈供電，km閉合，使交流220 v可為電器設備正常供電。當傳感器檢測到信息使p11為低電平時，延時1 min后，再次檢測p11，若連續(xù)5 min p11為低電平，使p10輸出低電平至u4的3腳，使u4的1腳輸出低電平至vt1的基極，vt1截止，vt2截止，繼電器jzc-36f線圈斷電，km斷開，切斷交流220 v供電。 vd3，vd4為實現(xiàn)線或而接的隔離二極管，vd2為保護二極管，vd1是為了抬高vt1的發(fā)射極電位，vt2必須采用功率較大的三極管，如je9051硅中功率晶體管。為了使繼電器

3、可靠地動作，電路中設計了+5 v和+12 v兩種電源，元器件的型號或參數(shù)見表1。2 傳感器信號處理電路 傳感器信號處理電路如圖2所示。人體紅外傳感器用于檢測人體發(fā)出的特定波長的紅外線，進行非接觸式距離較遠的檢測，其工作電壓為315 v；當人體進入傳感器感測區(qū)域時，傳感器接收到頻率為018 hz的人體紅外信號，2腳即輸出微弱的交流信號。 傳感器2腳的輸出信號經(jīng)兩級放大后，從u6的1腳輸出，信號幅度為055 v，直流分量為3 v。u7，d5，d6，r14,r15,r16，r17，組成雙門電壓比較器，若u6的1腳無信號輸出，則u7的2腳為33 v，u7的3腳為27 v，u7的1腳輸出低電平；當u6的

4、1腳輸出大于4 v或小于2 v時，u7的1腳輸出高電平至cpu。3 軟件設計 程序流程圖如圖3所示。需要開啟電器設備時，按下s2兩秒左右，啟動單片機，使p10為高電平，km閉合為電器設備持續(xù)供電；使p11為高電平，設p11為輸入狀態(tài)。5 min后開始檢測p11，若p11為高電平，使p10為高電平，r0賦值05h，返回再次檢測p11；若p11為低電平，延時1 min，若r0減1不為0，返回再次檢測p11，若r0減1為0，使p10變?yōu)榈碗娖?，切斷電器設備的供電。 參考源程序如下： 4 應用實例 下面舉例說明本設計方案的應用。在家庭中，根據(jù)客廳結(jié)構(gòu)，找一個合適的位置，把圖1所示實際電路安裝在一封閉盒中，要既方便操作，又美觀。圖1中s1可用用戶電源總開關代替，裝46個人體紅外傳感器，從不同方位檢測客廳中有無人在，客廳中除照明以外的所有用電設備的電源都從圖1中交流220 v輸出端輸出。這樣，客廳中的用電設備啟動后，若連續(xù)5 min客廳中無人，則客廳區(qū)的電源自動切斷，既節(jié)約了電能，又延長了電器設備的使用時間，可有效地防止電火災的發(fā)生。5 結(jié) 語 本文的創(chuàng)新點是設計了一種成本低，既可有效節(jié)約電能，延長電器設備的使用壽命，又可防止電火災的節(jié)能與斷電保護電路。它既可家用，又可用于辦公場地、學生宿舍等，安裝調(diào)試方便。通過大量的實踐使用證明，只要傳感器安裝的位置合適，該設計能可靠地工作