用电智能电动装置设计

摘  要

    近年来随着高校后勤的社会化改革，大部分的高校对学生公寓已实施开放用电制度。伴随着这种开放化用电制度的实施，大量的大功率违章用电器开始不断的涌入高校学生公寓，使得学生公寓火灾频繁发生，严重危及到学生个人人身安全和高校声誉，高校学生公寓的用电安全问题已成为人们日益关注的焦点。如何采用有效的方法对这类大功率负载进行准确的识别，以及对电路进行智能化的控制成为本文的研究内容。单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。本文应用STC12C5410AD单片机为主控芯片，通过对学生公寓内的常用负载和大功率恶意负载的识别，智能控制公寓内电路的开断，以起到安全用电的作用。

关键字： 负载识别；公寓用电；智能控制；安全用电

目 录

中文摘要 II

英文摘要 III

1  绪 论 1

1.1  选题的背景与意义 1

1.2  国内外研究现状及发展趋势 2

1.3  研究主要内容 2

2  学生公寓恶意负载识别方法 4

2.1  学生公寓常用负载种类及特性分析 4

2.2  恶意负载识别方法 5

2.2.1  功率因数法 5

2.2.2  波形比较法 5

2.2.3  面积关系识别法 6

2.2.4  瞬时功率增值法 7

2.3  本章小结 8

3  装置的基本构成与功能特点 9

3.1  装置基本构成框图 9

3.2  基本工作原理 9

3.3  本章小结 10

4  硬件电路设计 11

4.1  装置供电电源 11

4.2  装置主控电路 12

4.2.1  主控单片机STC12C5410AD 12

4.2.2  单片机控制继电器电路 14

4.2.3  单片机程序烧置电路 15

4.3  声光报警电路 15

4.4  数据检测模块 17

4.3.1  数据采集 17

4.3.2  电压形成放大电路 19

4.4  本章小结 21

5  软件设计 22

5.1  装置整体功能软件 22

5.2  声光报警功能 23

5.3  数据检测 23

5.4  软件抗干扰设计 26

5.5  本章小结 27

6  总 结 28

致 谢 29

参考文献 30

附录1  装置总的电路原理图 31

附录2  单片机总程序 32