家庭安全用電節(jié)能裝置.doc

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1、目錄一、研制背景二、方案比較1、方案一2、方案二三、系統(tǒng)原理及功能分析1、紅外檢測(cè)電路2、數(shù)碼顯示部分3、時(shí)鐘震蕩及延遲確定4、控制供電及斷電輸出四、安全系統(tǒng)及節(jié)能經(jīng)濟(jì)分析五、實(shí)物圖片六、結(jié)束語一、研制背景當(dāng)前國(guó)家能源供應(yīng)緊張已成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。國(guó)家極為重視能源的問題，特制定了《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》。在《能源法》中指出：“為了推動(dòng)全社會(huì)節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，制定本法。”“節(jié)約資源是我國(guó)的基本國(guó)策。國(guó)家實(shí)施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。”“任何單位和個(gè)人都應(yīng)當(dāng)依法履行節(jié)能義務(wù)，有權(quán)檢舉浪費(fèi)

2、能源的行為?！睋?jù)調(diào)查，由家庭用電不當(dāng)而引發(fā)的火災(zāi)大部分都是廚房。廚房家用電器多，用電量大、使用電器頻率高，線路復(fù)雜，由于人們的疏忽大意，缺乏對(duì)這些用電器進(jìn)行系統(tǒng)的管理、所以導(dǎo)致了悲劇的一次次發(fā)生?，F(xiàn)有電源控制已經(jīng)具備了一些解決方案，出現(xiàn)了一些產(chǎn)品，比如適時(shí)繼電器，但是沒形成成熟的廚房供電裝置，在使用上復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障，為了解決廚房安全問題，人性化的進(jìn)行供電，因此我們提出了”廚房安全供電系統(tǒng)裝置”的研制課題。本發(fā)明中我們自主研制出紅外對(duì)廚房檢測(cè)，分時(shí)段對(duì)廚房進(jìn)行供電，多檔時(shí)間延遲供電等功能。設(shè)計(jì)了一種人性化的廚房控制裝置，從而保證廚房的用電安全，減少意外的發(fā)生，并達(dá)到節(jié)能的目

3、的。（一）、產(chǎn)品要求:工作電壓：AC180V-240V（50Hz／60Hz）　環(huán)境溫度：-20℃—＋50℃?自身功率：＜0.02W感應(yīng)范圍：負(fù)載范圍：電阻性、電感性負(fù)載（二）、適用范圍適用于各大、中、小型廚房等，電器設(shè)備的適時(shí)控制。二、方案的比較與選擇為了使廚房供電系統(tǒng)更加智能化，更加方便，我們提出了幾個(gè)方案來比較、選擇。方案一、主要由硬件和軟件部分組成，硬件部分可見光檢測(cè)器、廚房門紅外線計(jì)數(shù)器，軟件部分主要應(yīng)用單片機(jī)控制所檢測(cè)到的人的數(shù)量的信號(hào)。當(dāng)“紅外線1”有障礙物遮擋給單片機(jī)送入一低電平“0”信號(hào)，無障礙物遮擋時(shí)給單片機(jī)送入一高電平“1”信號(hào)；連續(xù)通過“紅外線1”、“紅

4、外線2”給單片機(jī)送入一次“0101”，開始判斷有一個(gè)人通過?！斑M(jìn)入”與“出去”的判斷紅外線1紅外線2進(jìn)入通過順序“紅外線1”“紅外2”，為進(jìn)入；紅外線1紅外線2出去通過順序“紅外線2”“紅外1”，為出去；計(jì)數(shù)器對(duì)“進(jìn)入”計(jì)數(shù)疊加，“出去”計(jì)數(shù)減去，當(dāng)計(jì)數(shù)器為1或大于1時(shí)，廚房供電系統(tǒng)開始工作對(duì)廚房供電；當(dāng)計(jì)數(shù)器等于1時(shí)供電系統(tǒng)關(guān)閉停止對(duì)廚房供電。從而來控制廚房的供電。當(dāng)人要離開廚房，但廚房又有電器要使用，可以調(diào)動(dòng)延遲時(shí)間，讓延遲系統(tǒng)啟動(dòng)。分析：紅外線計(jì)數(shù)器對(duì)人的數(shù)量容易出現(xiàn)誤判，探測(cè)不夠準(zhǔn)確，容易出現(xiàn)造成有人無電、無人有電的情況，同時(shí)成本較高。方案二、為了解決上述問題，我們采

5、用在必用區(qū)安裝一組紅外線，當(dāng)“紅外線”有障礙物遮擋給單片機(jī)送入一高電平“1”信號(hào)，供電系統(tǒng)開始供電；無障礙物遮擋時(shí)給單片機(jī)送入一低電平“0”信號(hào)，啟動(dòng)延時(shí)系統(tǒng)，延時(shí)結(jié)束、供電系統(tǒng)停止。阻攔紅外線發(fā)射接收輸入高電平“1”信號(hào)紅外線發(fā)射接收輸入低電平“0”信號(hào)分析：解決容易出現(xiàn)造成有人無電、無人有電的情況，成本較高的問題，也可以解決廚房有人但不用電的情況。三、系統(tǒng)原理及功能分析本設(shè)計(jì)采用了方案二，相關(guān)介紹如下：1、紅外檢測(cè)電路紅外檢測(cè)電路，主要由紅外發(fā)射管與紅外接收管組成，在廚房人長(zhǎng)在地方安置，由一個(gè)或兩個(gè)控制（實(shí)際運(yùn)用可變）。檢測(cè)信號(hào)通過放大，加上驅(qū)動(dòng)電路，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在有人

6、時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器控制用電的供給。在人離開時(shí)驅(qū)動(dòng)控制所設(shè)置的延時(shí)時(shí)間進(jìn)行延時(shí)、然后停止供電。2、數(shù)碼顯示部分?jǐn)?shù)碼顯示主要是控制延時(shí)時(shí)間的現(xiàn)實(shí)，通過兩個(gè)數(shù)碼管，兩個(gè)譯碼器組成，通過單片機(jī)的輸出進(jìn)行顯示，由于時(shí)間要求精度不是很高，我們采用的是分鐘制顯示，讓用戶可以清楚的了解在離開后對(duì)廚房供電的時(shí)間，方便用戶對(duì)廚房供電的管理和計(jì)劃。1、時(shí)鐘震蕩及延遲確定時(shí)鐘振蕩可以通過單片機(jī)外接晶振完成，通過編程控制延遲時(shí)間的確定，通過外接中斷控制延遲時(shí)間的選擇，外接延遲時(shí)間選擇按鈕，可供用戶根據(jù)不同情況選擇合適延遲時(shí)間，達(dá)到人性化的控制。4、控制供電及斷電輸出廚房供電的控制主要由紅外檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)與延遲

7、驅(qū)動(dòng)電路配合完成，當(dāng)廚房有人時(shí)就由紅外檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)直接控制繼電器通電，繼而繼電器控制交流接觸器接通，控制交流220v電的接通，當(dāng)廚房?jī)?nèi)無人，就由延遲電路驅(qū)動(dòng)控制供電的交流接觸器器斷開，繼而供電停止。四、安全系統(tǒng)及節(jié)能經(jīng)濟(jì)分析本裝置從構(gòu)思形成到課題組成立,再到對(duì)節(jié)能裝置各方面系統(tǒng)的研究也己經(jīng)歷了一段時(shí)間,我們也將裝置在我們廚房進(jìn)行了一段時(shí)間的測(cè)試,在安全方面，我們的裝置就非常具有實(shí)用價(jià)值.而且在節(jié)能方面也有不可忽視的作用。在安全方面，由于沒有人的情況下廚房實(shí)行斷電控制，完全防止了電火災(zāi)事故的發(fā)生；在用戶使