基于AVR的智能节能插座设计
1.3 电流采样电路
该设计采用电流型电流互感器采样交流电流,一路采样主机接口电流实现开关控制,另一路采样受控接口电流实现过流保护(见图2)。电流互感器的输出信号经过I-V变换后用mega 48采样,根据互感器的变比系数可以计算出电流的有效值。I-V变换的输出电压经过比较器后,若达到过流极限(设定为10 A)则触发外部中断,经过中断程序处理判断是否达到过流值并执行过流保护动作。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/166637.htm
1.4 电源电路
单片机的工作电压和继电器的线圈侧电压为5 V直流电压,考虑成本和空间因素,采用阻容降压的方式产生。如图3所示。
图3中:C3为CBB降压电容;_R13在电源断开后为C3提供放电回路;R4为限流电阻;经过全波整流后D11将电压箝位在5.1V。C3在电路中的容抗XC为:XC=(1/2)πfc,电流,为了满足继电器吸合时的电流要求,取C3的值为1μF,最大电流可以达到100 mA以上。由于为非隔离电源,使用过程中零电位不能与大地相连。
1.5 继电器驱动电路
受控插座的通断是由继电器控制的。该设计采用的线圈侧电压为5V的继电器,用S8050驱动继电器。mega 48具有较强的I/O驱动能力,R17起到限流作用;下拉电阻R18可以避免继电器误动作;D12为继电器断开时提供放电回路。如图4所示。
1.6 键盘电路
采用单按键的输入方式,用于设定普通插座和智能插座的功能转换和需要定时开关时的时间设定。在程序运行过程中,通过定时中断检测是否有按键按下。当功能键按下不超过10s时进入定时开关模式,并通过加减按键设定定时开关的时间;当功能键按下超过10 s时切换为普通插座使用,若在需要切换为智能插座,则执行相同的操作。设定的参数和模式保存在mega 48的E2PROM中。
1.7 状态显示和告警电路
该设计采用LCDl602液晶显示系统的状态信息,包括是否采用智能控制,主机运行状态、受控口状态。LCDl602采用7线驱动法,接1 kΩ电阻到地,用于调节液晶显示对比度。显示数据和指令通过LCDl602的DB4~DB7写入。同时具备有声光告警功能,当出现过流或则定时切断时间到时,相应的发光二极管闪烁以及蜂鸣器告警,并执行相应的动作。
1.8 实时时钟电路
实时时钟电路为定时开关提供精确的时间。用CR2025镍氢纽扣电池作为PCF8563的后备电池(见图5)。
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