一种基于单片机的节能断电保护电路设计

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P1．1为高电平时，P1．0输出5 V高电平至U4的3脚，而U4的2脚只有1．5 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P1．1为低电平时，延时1 min后，再次检测P1．1，若连续5 min P1．1为低电平，使P1．0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3～15 V；当人体进入传感器感测区域时，传感器接收到频率为0．1～8 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0．5～5 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3．3 V，U7的3脚为2．7 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。