摘 要

随着当今时代科技的快速发展，人们生活的各个方面都出现了智能化技术产品。例如插座是生活中经常使用的物品，为我们的生活提供了很大的帮助，但是插座在不规范使用时会产生很大的安全隐患，因此设计一款更加安全、实用、智能化的插座很有必要。

本文主要介绍了一种以单片机为核心控制器的多功能智能插座设计。系统主要的功能是可以定时控制插座的通断电，并且定时时间可以通过显示屏显示，也可以通过手机的蓝牙来控制插座的通断电。本设计主要分为两部分，一部分是器件的选型、线路和元件的布局等；另一部分是控制系统软件的设计，保证时间的设定、显示，以及定时或蓝牙控制通断电等功能。本设计采用STC89C52单片机控制整个系统，使用HC-05蓝牙模块来进行插座与手机之间的通信，显示模块选用LCD12864与单片机I/O口连接以达到显示功能。

关键词：多功能插座；智能插座；蓝牙；HC-05

Design of Multifunctional Intelligent Socket

ABSTRACT

With the rapid development of science and technology in today's era, intelligent technology products have appeared in all aspects of people's lives. For example, sockets are often used in life, which provide great help to our life. But when sockets are not used regularly, there will be great potential safety hazards. Therefore, it is necessary to design a more safe, practical and intelligent socket.

This paper mainly introduces the design of a multi-functional intelligent socket based on single-chip computer as the core controller. The main function of the system is to control the power-on and power-off of the socket regularly, and the time can be displayed on the display screen, or the power-on and power-off of the socket can be controlled by Bluetooth of the mobile phone. This design is mainly divided into two parts, one is the selection of devices, the layout of circuits and components, the other is the design of control system software, which ensures the setting and display of time, as well as the functions of timing or Bluetooth control on and off. This design uses STC89C52 MCU to control the whole system. HC-05 Bluetooth module is used to communicate between socket and mobile phone. LCD12864 and I/O port of MCU are used to connect the display module to achieve the display function.

Key words：Multifunctional socket; Intelligent socket; Bluetooth; HC-05

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义与目的 2

1.3 国内外研究现状 2

1.4 课题研究内容 3

第2章 多功能智能插座的方案及选择 4

2.1 多功能智能插座的远程控制方案 4

2.2 设计方案的选择 7

第3章 多功能智能插座的硬件电路设计 8

3.1 单片机的电路设计 8

3.1.1 单片机的选择 8

3.1.2 单片机最小系统电路设计 9

3.1.3 单片机最小系统的测试 10

3.2 按键的设计 10

3.3 HC-05蓝牙模块的设计 11

3.3.1 蓝牙模块的选择 11

3.3.2 HC-05蓝牙模块与手机连接测试 11

3.4 继电器模块的设计 13

3.4.1 继电器模块方案及选择 13

3.4.2 继电器模块的测试 15

3.5 外接显示的设计 15

3.6 系统电源分配设计 17

3.6.1 系统电源方案及选择 17

3.6.2 电源电路设计图 18

第4章 多功能智能插座的软件设计 20

4.1 显示模块的软件设计 20

4.2 时间模块的软件设计 21

4.2.1 当前时间的软件设计 21

4.2.2 定时时间的软件设计 21

4.3 蓝牙模块的软件设计及其程序流程图 22

4.4 主程序及流程图 24

第5章 系统调试 28

5.1 调试操作过程 28

5.2 调试结果 28

结 论 31

致 谢 32

参考文献 33

附录A 系统实物图 34

附录B 系统电路图 35

第1章 绪论

1.1 研究背景

我们日常的生活中无时无刻不体现着科技的力量。随着科技的飞速发展，各种智能设备纷至沓来。智能设备是人与机器信息交互的体现，它能够根据人们的要求做出很多事情，智能设备也就成为了我们日常生活中必不可少的一个工具。

伴着人们生活水平和条件的提高，各种家用电器也进入了寻常百姓的家里，电视，冰箱，洗衣机，空调，微波炉都已经成为了生活必需品。在早些年，普通家庭住宅预留的墙壁插座比较少，所以这就衍生出了电源插板这种产品，但是随着家庭中越来越多的电器出现，往往需要使用很多的电源插板来满足所有家电的需要。由于使用普通的电源插座有着很大的安全隐患，尤其是对小孩子，而且经常插拔电源插头也是很不方便的，这就意味着传统的机械式开关插座将会被更加智能的新产品所替代。

当今我国大部分家用电器的开关依旧基于机械式按键。大规模使用机械按键开关的原因是因为其开发周期较短，而且制作成本比较低，各项生产技术也比较成熟。但是，随着人们生活水平的提高，家庭配备的家用电器也越来越多，而家庭中的墙壁插座有限，有时必须外接插板才能使用，在不用的时候还必须手动拔掉插头，导致家电使用时的便捷性大大降低。因此，近些年来多家公司都在投入研发人员和团队进行开发便捷、智能、带有无线遥控功能插座的设计。智能化家电开关与传统意义上的开关有着本质上的区别，智能化家电开关已经完全脱离了传统机械开关的范畴，它是靠继电器的吸合与断开来进行开关家电，它能够定时通断电，远程蓝牙或者红外遥控通断电。最早的蓝牙遥控开关技术是用在工业计算机上，并非是使用在家用电器上，为我们所熟知的笔记本电脑上的蓝牙文件传输功能，蓝牙无线打印功能，便是早期蓝牙经典的应用案例。随着21世纪的到来，蓝牙技术日益趋近于成熟，蓝牙技术也被很多的手机厂商应用到了智能手机上，人们做出了很多利用手机蓝牙来控制的智能设备，它们大大方便了人们的生活。