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一种基于单片机的节能断电保护电路设计时间:2009-10-09 10:27:03 来源:现代电子技术 作者:刘理云 曹胜男电能为人类带来了经济效益,且方便环保,但应节约用电,注意安全,防止火灾发生。节能是降低成本,提高经济效益的重大课题,用电注意安全,防止火灾是我们时刻需要注意的问题。根据一些引起火灾的社会现象,设计了一种基于单片机的节能断电保护电路。1 硬件结构设计 硬件电路如图1所示。s1为手动电源开关;s2按下闭合,放手断开;按下s2,单片机启动运行,经过2 s左右,km闭合,交流220 v可为电器设备持续供电,供电5 min后,单片机根据传感器检测到的信息控制电源的供电;当某一路传感器检测到信息使p11为高电平时,p10输出5 v高电平至u4的3脚,而u4的2脚只有15 v,这样u4的1脚输出高电平使vt1导通,vt2导通,使12 v的直流电源可以为继电器jzc-36f的线圈供电,km闭合,使交流220 v可为电器设备正常供电。当传感器检测到信息使p11为低电平时,延时1 min后,再次检测p11,若连续5 min p11为低电平,使p10输出低电平至u4的3脚,使u4的1脚输出低电平至vt1的基极,vt1截止,vt2截止,继电器jzc-36f线圈断电,km断开,切断交流220 v供电。 vd3,vd4为实现线或而接的隔离二极管,vd2为保护二极管,vd1是为了抬高vt1的发射极电位,vt2必须采用功率较大的三极管,如je9051硅中功率晶体管。为了使继电器可靠地动作,电路中设计了+5 v和+12 v两种电源,元器件的型号或参数见表1。2 传感器信号处理电路 传感器信号处理电路如图2所示。人体红外传感器用于检测人体发出的特定波长的红外线,进行非接触式距离较远的检测,其工作电压为315 v;当人体进入传感器感测区域时,传感器接收到频率为018 hz的人体红外信号,2脚即输出微弱的交流信号。 传感器2脚的输出信号经两级放大后,从u6的1脚输出,信号幅度为055 v,直流分量为3 v。u7,d5,d6,r14,r15,r16,r17,组成双门电压比较器,若u6的1脚无信号输出,则u7的2脚为33 v,u7的3脚为27 v,u7的1脚输出低电平;当u6的1脚输出大于4 v或小于2 v时,u7的1脚输出高电平至cpu。3 软件设计 程序流程图如图3所示。需要开启电器设备时,按下s2两秒左右,启动单片机,使p10为高电平,km闭合为电器设备持续供电;使p11为高电平,设p11为输入状态。5 min后开始检测p11,若p11为高电平,使p10为高电平,r0赋值05h,返回再次检测p11;若p11为低电平,延时1 min,若r0减1不为0,返回再次检测p11,若r0减1为0,使p10变为低电平,切断电器设备的供电。 参考源程序如下: 4 应用实例 下面举例说明本设计方案的应用。在家庭中,根据客厅结构,找一个合适的位置,把图1所示实际电路安装在一封闭盒中,要既方便操作,又美观。图1中s1可用用户电源总开关代替,装46个人体红外传感器,从不同方位检测客厅中有无人在,客厅中除照明以外的所有用电设备的电源都从图1中交流220 v输出端输出。这样,客厅中的用电设备启动后,若连续5 min客厅中无人,则客厅区的电源自动切断,既节约了电能,又延长了电器设备的使用时间,可有效地防止电火灾的发生。5 结 语 本文的创新点是设计了一种成本低,既可有效节约电能,延长电器设备的使用寿命,又可防止电火灾的节能与断电保护电路。它既可家用,又可用于办公场地、学生宿舍等,安装调试方便。通过大量的实践使用证明,只要传感器安装的位置合适,该设计能可靠地
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