新型智能空氣開(kāi)關(guān).pdf

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1、智能終端應(yīng)用Intelligenttermina4HLr—l二土；．j新型智能空氣開(kāi)關(guān)一余航一郫1．r，．●．(武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院，武漢430072)～上_摘要：對(duì)于各種電器，人們并沒(méi)有及時(shí)關(guān)機(jī)的意識(shí)，導(dǎo)致許多電器在人離開(kāi)后依然一處于待機(jī)狀態(tài)。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的空氣開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)在家中無(wú)人或者辦公室下班時(shí)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(jī)狀態(tài)的電器帶來(lái)的電能浪費(fèi)?！魂P(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳感器；空氣開(kāi)關(guān)；步進(jìn)電機(jī)]中圖分類(lèi)號(hào)：TM564；TM75文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674—7712(2014)16—0003—02一～傳統(tǒng)的空氣開(kāi)關(guān)不能實(shí)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(jī)按照已經(jīng)編好的程序取電開(kāi)關(guān)不具備過(guò)流保護(hù)的作用，取電插卡的同時(shí)持續(xù)耗電，進(jìn)行工作。且取電開(kāi)關(guān)控制整個(gè)線路，人員進(jìn)出頻繁容易觸碰而帶來(lái)不便。3．單片機(jī)輸出電路的設(shè)圈計(jì)～新型空氣開(kāi)關(guān)，通過(guò)“門(mén)反鎖(室內(nèi)無(wú)人)／門(mén)開(kāi)啟(室設(shè)計(jì)采用直接耦合的輸出電路，如圖3。內(nèi)有人)”的信號(hào)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換、單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷圈一／接通室內(nèi)待機(jī)電器的電路，有效避免電器長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)。一；一、設(shè)計(jì)方案一信號(hào)流程為：門(mén)鎖動(dòng)作信號(hào)一傳感器一單片機(jī)一步進(jìn)電]一機(jī)一傳動(dòng)控制裝置一空氣開(kāi)關(guān)。整個(gè)裝置分為電路部分和機(jī)械部分設(shè)計(jì)。(一)電路部分設(shè)計(jì)如圖1所示。圖3單片機(jī)輸出電路

3、設(shè)計(jì)中，由T來(lái)推動(dòng)T。。當(dāng)單片機(jī)工作時(shí)，輸入給T的為高電位，T導(dǎo)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(dǎo)通，電圖1節(jié)能空氣開(kāi)關(guān)電路圖源2提供了功率管的基極電流，使T變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。1．單片機(jī)選型單片機(jī)停止工作時(shí)，輸入T為低電平，T截止，R上壓本設(shè)計(jì)采用MSP430F169作為微處理器。MSP430F169是降為零，截止，整個(gè)輸出電路不再耗電。TI的MSP430Flx系列(FLASH存儲(chǔ)器型)單片機(jī)中功能最強(qiáng)(二)機(jī)械部分設(shè)計(jì)的子系列，有一種活動(dòng)模式和5種低功耗模式，并且各種模1．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)式間可以自由切換，最優(yōu)化延長(zhǎng)電池壽命以利于便攜式的測(cè)在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必

4、須使驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)不能影響開(kāi)關(guān)已有的功量應(yīng)用。能。在絲桿滑臺(tái)機(jī)構(gòu)上加一凹槽，來(lái)控制開(kāi)關(guān)的運(yùn)動(dòng)，如圖4。2．單片機(jī)輸入電路設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)接到單片機(jī)的輸出電路上，由單片機(jī)控制其工作。設(shè)計(jì)中的感應(yīng)部件選擇為磁電開(kāi)關(guān)，減少開(kāi)關(guān)的磨損，增大壽命。輸入信號(hào)最終會(huì)以開(kāi)關(guān)形式輸入到單片機(jī)，如圖2。十12V圖4驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖機(jī)械控制機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為：扳動(dòng)開(kāi)關(guān)和復(fù)位。門(mén)信號(hào)到來(lái)前，步進(jìn)電機(jī)工作前，開(kāi)關(guān)處于閉合或斷開(kāi)。當(dāng)門(mén)控信號(hào)到來(lái)的時(shí)候，主控單片機(jī)根據(jù)信號(hào)判斷門(mén)反鎖／開(kāi)鎖，并做出反應(yīng)，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。2．主要參數(shù)設(shè)計(jì)(I)絲桿與滑臺(tái)尺寸普通家用空氣開(kāi)關(guān)的撥動(dòng)范圍寬度為20IIIn，選用滑塊兩圖2單片

5、機(jī)輸入電路圖撥桿之間的距離為401m，螺桿總長(zhǎng)度為150mm。開(kāi)始時(shí)，支路未接通，通過(guò)電容輸入到單片機(jī)上的電平(2)電機(jī)為高電平；當(dāng)門(mén)反鎖時(shí)，磁電開(kāi)關(guān)靠近觸點(diǎn)，輸入到單片機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力要保證能提供空氣開(kāi)關(guān)撥動(dòng)時(shí)所需的最3：肓費(fèi)電子2014