新型智能空氣開關(guān).pdf

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1、智能終端應用Intelligenttermina4HLr—l二土；．j新型智能空氣開關(guān)一余航一郫1．r，．●．(武漢大學動力與機械學院，武漢430072)～上_摘要：對于各種電器，人們并沒有及時關(guān)機的意識，導致許多電器在人離開后依然一處于待機狀態(tài)。因此，我們設計了一種單片機控制的空氣開關(guān)，實現(xiàn)在家中無人或者辦公室下班時相關(guān)支路電器的斷電，避免由于人的疏忽一^}_『上魯_j而使一些處于待機狀態(tài)的電器帶來的電能浪費。～一關(guān)鍵詞：單片機；傳感器；空氣開關(guān)；步進電機]中圖分類號：TM564；TM75文獻標識碼：A文章編號：1674—7712(2014)16—0003—02一～傳統(tǒng)的空氣開關(guān)不能實現(xiàn)人

2、走斷電的功能，酒店插卡式上的電平由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C按照已經(jīng)編好的程序取電開關(guān)不具備過流保護的作用，取電插卡的同時持續(xù)耗電，進行工作。且取電開關(guān)控制整個線路，人員進出頻繁容易觸碰而帶來不便。3．單片機輸出電路的設圈計～新型空氣開關(guān)，通過“門反鎖(室內(nèi)無人)／門開啟(室設計采用直接耦合的輸出電路，如圖3。內(nèi)有人)”的信號經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換、單片機控制實現(xiàn)自動切斷圈一／接通室內(nèi)待機電器的電路，有效避免電器長時間待機。一；一、設計方案一信號流程為：門鎖動作信號一傳感器一單片機一步進電]一機一傳動控制裝置一空氣開關(guān)。整個裝置分為電路部分和機械部分設計。(一)電路部分設計如圖1所示。圖3單片機輸出電路

3、設計中，由T來推動T。。當單片機工作時，輸入給T的為高電位，T導通。在R、R的串聯(lián)電路中產(chǎn)生電流，在R上的分壓大于T晶體管的基射結(jié)壓降，促使T導通，電圖1節(jié)能空氣開關(guān)電路圖源2提供了功率管的基極電流，使T變?yōu)閷顟B(tài)。1．單片機選型單片機停止工作時，輸入T為低電平，T截止，R上壓本設計采用MSP430F169作為微處理器。MSP430F169是降為零，截止，整個輸出電路不再耗電。TI的MSP430Flx系列(FLASH存儲器型)單片機中功能最強(二)機械部分設計的子系列，有一種活動模式和5種低功耗模式，并且各種模1．結(jié)構(gòu)設計式間可以自由切換，最優(yōu)化延長電池壽命以利于便攜式的測在設計電路時，必

4、須使驅(qū)動結(jié)構(gòu)不能影響開關(guān)已有的功量應用。能。在絲桿滑臺機構(gòu)上加一凹槽，來控制開關(guān)的運動，如圖4。2．單片機輸入電路設計步進電機接到單片機的輸出電路上，由單片機控制其工作。設計中的感應部件選擇為磁電開關(guān)，減少開關(guān)的磨損，增大壽命。輸入信號最終會以開關(guān)形式輸入到單片機，如圖2。十12V圖4驅(qū)動機構(gòu)簡圖機械控制機構(gòu)的主要運動過程分為：扳動開關(guān)和復位。門信號到來前，步進電機工作前，開關(guān)處于閉合或斷開。當門控信號到來的時候，主控單片機根據(jù)信號判斷門反鎖／開鎖，并做出反應，單片機控制步進電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。2．主要參數(shù)設計(I)絲桿與滑臺尺寸普通家用空氣開關(guān)的撥動范圍寬度為20IIIn，選用滑塊兩圖2單片

5、機輸入電路圖撥桿之間的距離為401m，螺桿總長度為150mm。開始時，支路未接通，通過電容輸入到單片機上的電平(2)電機為高電平；當門反鎖時，磁電開關(guān)靠近觸點，輸入到單片機電機的驅(qū)動力要保證能提供空氣開關(guān)撥動時所需的最3：肓費電子2014