定时插座设与制作.docVIP

低成本多路程控定时插座设计与制作 班级：电科0802 学号：200822340210 姓名：吕晨冉 前言 早上起来再也不用让单调的闹钟叫醒啦,让音响放一首动听的歌曲把磕睡虫赶跑吧;天冷的时候电热水器乖乖的帮您准备好了热水洗脸;面包机里昨晚放进去的材料，早上也变成了香喷喷的面包了,没热水冲牛奶?呵呵,那懂事的饮水机总是在需要喝的时候提前煮好了哦。上班用的电动自行车的早已充满了电并定时断了，电源不至于过充哦！ 中午回到家里，一股冷空气扑面而来，原来是家里的空调偷偷的转了起来；电饭锅里飘出了淡淡的米饭香气，呵呵，吃完别忘了再洗点米准备好下午的晚饭哦；哎呀，早上充电给手机电池忘了拔出来啦，幸好咱们的智能插座可没忘记呢；午睡再也不用担心门铃骚扰啦，让那些乱按门铃的人傻笑去吧！ 晚上下班,不再担心黑灯瞎火咯，“超级管家”已经帮你开好了夜灯；吃完饭又可以洗个热水澡啦；另外每天给鱼缸里可爱的小金鱼定时的打点氧气也是它必不可少的工作哦！ 现在我们已经可以用已学的单片机有关知识进行设计实现以上功能了。 课程设计要求 1、利用单片机设计一定时开关，在24小时内的时间里能预先设定定时范围，每天周而复始地控制用电器具的自动开启和关闭。 2、要求最少能独立控制两路220V/10A的交流负载。 3、产品的成本应尽量低，不能超过35元。 4、产品的功能应尽量多，最少应具有时间显示和校正、定时显示和设置等功能。 5、产品的质量应可靠、安全。具体性能指标如下： 供电电源：220V 50Hz 使用环境温度：-10至40度 功率消耗：2W 负载功率：2500W（250V 10A） 最大负载电流：10A 定时范围：1分钟至23小时59分任意设定 最小设定单位：1分钟 最小设定间隙：1分钟 定时精度：1分钟 可定时次数：不少于1次 工作方式：连续工作制 课程设计内容 根据要求自行设计方案并编写程序完成以下任务： 1、设计并制作低成本高可靠性的电源供电电路，电压：5V，电流：200mA. 2、设计并制作单片机控制电路，要求能够显示时间、通过按键修改时间和设置定时。 3、设计并制作输出控制电路，要求能控制两路以上的220V/10A的插座。 4、编写产品使用说明书。 课程设计步骤 （一）为实现要求所需功能，选取元件，设计电路并用仿真软件进行仿真，观察是否能达到定时功能。 1、根据设计要求画出流程图: 重要部分的文字说明： （1）、电源部分 利用电路将220V转变为5V输入单片机中进行正常工作。 （2）、显示：利用LED显示 （3）、4个按键功能说明 按键K1作用：单片机的启动与关闭 按键K1作用：切换正常时间与定时时间显示 按键K3作用：正常时间与校准的切换 按键K4作用：校准正常时间与设定定时时间 （4）、2个插座：利用单片机I/O控制其开关。 2、在仿真软件上进行仿真。 （1）打开软件，在元件选取栏中输入所需元件名称，选出各元件。 （2）在画图区域进行电路的连接 （二）绘制电路原理图及PCB设计方法，需要注意的问题 1、绘制电路原理图 (1)绘制原理图的基本步骤 a)首先将所有元件都从库中取出来，如库中没有的要自己制作比如数码管元件图要创建自己的元件库制作，放置在图纸上，并调整好位置，以便布线。 b)使用连线工具将元件连接起来。 c)设置元件属性。 d)使用Tool/Annotate菜单对元件进行编号。 e)使用电气检查（ERC）。 f)使用Edit/Export to Spread 菜单建立元件列表。 h)使用Design/Create Netlist菜单建立网络表，为画电路板图做准备。 i)在将这些练习画成电路板图时，特别注意元件封装的正确性以及管脚和封装焊盘之间的对应关系。 (2)绘制电路图应该注意的问题 a)核对数码管的引脚号与单片机等引脚的对应关系 b)核对单片机的引脚与LED的对应关系 c)可能出现的错误：①地线符号使用不当，其网络名称为Vcc。②器件引脚号没有重新编辑。 d)绘制完电路原理图后，要求：1）进行DRC（电器规则检查），排除原理图设计中的错误。2）Create Netlist(创建网络表)。3）列出材料报告表。 （电源部分） （单片机部分） （开关部分） 2、PCB设计方法 (1)制作数码管极有关元件封装图，将DIP-8、DIP-24、DIP-40封装图中的含拍尺寸改为合适大小。 (2)使用向导，定义一个合适大小的单面PCB板，根据所设计的原理图，设计该电路的PCB图。 (3)将原理图的网络表调入设计的单