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1、一种基于单片机的节能断电保护电路设计电能为人类带来了经济效益，且方便环保，但应节约用电，注意安全，防止火灾发生。节能是降低成本，提高经济效益的重大课题，用电注意安全，防止火灾是我们时刻需要注意的问题。根据一些引起火灾的社会现象，设计了一种基于单片机的节能断电保护电路。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P11为高电平时，P10输出5 V高电平至U4的3脚，而U4的2脚只有15
2、 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P11为低电平时，延时1 min后，再次检测P11，若连续5 min P11为低电平，使P10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
3、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315 V；当人体进入传感器感测区域时，传感器接收到频率为018 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055 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33 V，U7的3脚为27 V，U7的1脚输出低电平；当U6的
4、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。3 软件设计 程序流程图如图3所示。需要开启电器设备时，按下S2两秒左右，启动单片机，使P10为高电平，KM闭合为电器设备持续供电；使P11为高电平，设P11为输入状态。5 min后开始检测P11，若P11为高电平，使P10为高电平，R0赋值05H，返回再次检测P11；若P11为低电平，延时1 min，若R0减1不为0，返回再次检测P11，若R0减1为0，使P10变为低电平，切断电器设备的供电。 参考源程序如下： 4 应用实例 下面举例说明本设计方案的应用。在家庭中，根据客厅结构，找一个合适的位置，把图1所示实际电路安装在一封闭盒
5、中，要既方便操作，又美观。图1中S1可用用户电源总开关代替，装46个人体红外传感器，从不同方位检测客厅中有无人在，客厅中除照明以外的所有用电设备的电源都从图1中交流220 V输出端输出。这样，客厅中的用电设备启动后，若连续5 min客厅中无人，则客厅区的电源自动切断，既节约了电能，又延长了电器设备的使用时间，可有效地防止电火灾的发生。5 结 语 本文的创新点是设计了一种成本低，既可有效节约电能，延长电器设备的使用寿命，又可防止电火灾的节能与断电保护电路。它既可家用，又可用于办公场地、学生宿舍等，安装调试方便。通过大量的实践使用证明，只要传感器安装的位置合适，该设计能可靠地工作，达到节能与断电保护的目的，但不同的控制目的使用的传感器有所不同，传感器输出的信号较弱，必须经过两级放大和双门电压比较器，送到P11的应该是较强的脉冲信号。
