【摘要】本文介绍了多功能智能插座用途，重点阐述了基于单片机系统控制的硬件、软件设计，多功能插座采用温度监控、反接保护提高了插座的安全性能，具有广阔的市场前景。
　　【关键词】单片机；多功能插座
　　一、多功能插座设计意义及主要用途
　　多功能智能插座是集定时通断电源、便携设备充电等功能为一体的智能插座。
　　多功能插座具有定时通断电源的功能。这样可以将普通电饭煲通过延时通电功能变成智能型，用户不必一大早为了煮早饭而烦恼，一般市场上智能电饭煲的价格最少400元左右，普通电饭煲100元左右，智能电饭煲最大的功能是预约做饭功能，智能插座完全可以使普通电饭煲具有“预约”功能，使电饭煲性价比大大较高，方便了生活。
　　由于身边数码产品的日新月异的高速发展，MP3、MP4、智能手机等常用电子产品，电池充电问题常常困恼着用户，多功能智能插座通过充电模块使插座变成通用型充电器。这里设计的多功能插座采用温度监控、反接保护提高了插座的安全性能。
　　二、多功能插座原理介绍
　　（一）基本原理
　　本次设计完成了实验样机的开发，经过调试，效果良好。经过仔细分析该项目的任务，设计了适合多功能智能插座的一块控制板，该控制板以ATMEL公司出品的STC89C51八位单片机为控制核心，通过按键设定开始工作时刻和结束工作时刻，数码管交替显示当前时刻、开始工作时刻和结束工作时刻；通过电源充电模块对便携电子设备进行充电。控制芯片接有温度传感器进行温度测量并反馈给单片机处理，通过控制继电器进行过热保护、电源充电模块采用3582C芯片自动识别电池极性，使充电功能更加安全可靠。
　　本次设计的多功能智能插座样机的结构框图如图1所示。
　　下面分别对系统硬件部分和软件部分做详细的介绍。
　　（二）硬件部分
　　系统硬件部分主要包括了时钟控制模块、LED显示、继电器驱动、充电模块、温度监控模块、通信接口、按键模块、复位电路、扩展模块、电源等模块。
　　（1）时钟控制模块
　　采用DS1302进行计时，DS1302是DALL
　　AS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路。提供秒分时日日期.月年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线：1.RES复位，2.I/O数据线，3.SCLK串行时钟。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信，DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
　　（2）LED显示模块
　　选用的是2组4位的数码显示管，通过三极管进行驱动。图2所示是LED驱动显示模块。
　　（3）继电器驱动模块
　　选用电子继电器对电源的通断进行操作，如图三所示是继电器驱动模块。
　　（4）充电模块
　　充电模块采用的是3582C芯片，该模块耐压10V，支持多模式彩灯充电指示，自动识别电池极性，充电饱和电压4.25V（典型值）。
　　（5）温度监控模块
　　系统温度监控模块采用的是DS1820，DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。因为每个DS1820都有一个独特的片序列号，所以多只DS1820可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。利用这一特性检测电池温度。如图4所示DS1820温度监控模块。
　　（6）通信接口模块
　　MAX232是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口RS232电平是-10v +10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v，max232就是用来进行电平转换的，该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。如图5所示MAX232通信模块电路。
　　（7）其他部分（STC89C51最小系统介绍）
　　图6所示是STC89C51最小系统维持工作的必要组成部分。采用12MHz的晶振，采用上电复位方式。其中如图7所示是电源原理图，通过稳压管7805为系统提供稳定的5V电源。
　　三、小结
　　开发板各部分电路工作运行效果良好，很好的实现了预定的目标，可以为企业和相关部门设计此类产品提供一个很好的设计参考。但是，在设计尺寸方面还待改善，让多功能插座更便携。
　　
　　参考文献
　　[1]李朝青编著.单片机原理及接El技术[J].北京航空航天大学出版社.
　　[2]Dallas Semiconductor公司DS1820、DS1302技术资料.
　　
　　作者简介：周斌（1983－），男，常州机电职业技术学院助理实验师。