基于STC12C5A60S2的智能插座实现

本文提出了一种基于STC12C5A60S2单片机的智能插座的设计方案．该智能插座实现了过热保护、防雷击浪涌保护、按键设置、环境温度检测、实时时钟、信息显示等多种功能，并且可以通过光控、定时控制以及GSM远程控制实现对电器的通断电，从而实现节能以及智能化．从元器件的价格、体积等出发，选择价格较低、体积较小的电子元器件，实现了小型化以及经济性．

1、硬件设计

硬件主要包括STC12C5A60S2单片机最小系统、光控电路、晶闸管光耦控制电路、GSM远程控制模块、DS1302时钟部分、OLED显示模块及驱动、按键模块、DS18B20温度检测部分等，考虑到成本以及小型化，在选择元器件时，主要选择价格较低、体积较小的元器件．插座的系统框图如图l所示．

系统接于220V的交流电路，经过电压的转换电路降为5V，同时向DS1302、STC12C5A60S2等芯片提供电能．DS1302为时钟芯片，用于产生系统时间，通过相对应的按键控制STC12C5A60S2可设置DS1302芯片，数据返回到STC12C5A60S2，STC12C5A60S2通过OLED的驱动板使OLED将时间显示在数码管上．按下定时键时，可由按键设置家用电器开、关的时间，并且写入STC12C5A60S2，同时STC12C5A60S2不断从DS1302读入时问，当读入的时间与STC12C5A60S2中设置的时间匹配时，晶闸管执行开或关的指令，进而控制用电器的开、关．同理，在GSM远程控制模块、DS18B20温度检测部分以及光控部分，都是通过主控芯片STC12C5A60S2的控制，当满足设定的开或者关的状态时，晶闸管执行开或者关，从而实现电器的开与关．

1.1、单片机最小系统的设计

主控器主要由MCU、复位电路和振荡器组成，是单片机工作的必要组成部分和控制中枢．STC12C5A60S2是一款高速、低功耗、超强干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但速度快8—12倍，其内部有集成的MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换（25万次／秒）等．

1.2、光控功能模块的硬件设计

光控模块即通过光敏电阻对光强的感知实现插座的通、断电．光敏电阻对光具有可变性，无光时阻值无限大，相当于短路，随着光照强度的增加阻值逐渐减小，根据这一原理可实现家用电器有光工作、无光停止工作的性能．本次所用的是F5硫化镉光敏电阻MG45，灵敏度高，质量可靠．该光敏电阻可用于光电自动控制，亮阻为2~10KW，暗阻为1—10MW.图2所示即为光控模块的电路原理图。