1、.,1,電子信息工程學院電子1133班,.,2,選題背景及國內外研究現狀,研究目標及內容,軟件設計,系統(tǒng)調試,論文總結,目錄,.,3,選題背景及國內外研究現狀,選題背景國內外研究現狀,.,4,選題背景,RearchBackground,隨著科技的快速發(fā)展，人們生活中使用的家用電器、視聽產品等設備越來越多。這些設備在待機功能下需要消耗的電能稱之為待機能耗，待機能耗引起的資源問題越來越受到社會的廣泛關注。節(jié)能插座因其方便、節(jié)能已成為國內外節(jié)能產品的研究熱點。,.,5,國內外研究現狀,ResearchStatusatHomeandAbroad,國內外研究現狀,盡管國內在該節(jié)能插座的研究起步相比國外較

2、晚，但國內在節(jié)能插座方面與國外的研發(fā)和使用差距不是很大，功能上也幾乎差不多。國內外對節(jié)能插座的研究基本都是對插座的定時通斷、遠程控制和用電保護的研究。目前國內外市場上的節(jié)能插座種類有很多，總結一下，主要有以下幾種類型：1、定時關斷型插座。2、主路控制型插座。3、漏電保護性插座。4、遙控型插座。,.,6,研究的目標及內容,研究目標研究內容,.,7,研究的目標,ResearchStatusatHomeandAbroad,研究的目標,本課題研究目標是設計一個基于STM8S103F3P6單片機的節(jié)能插座系統(tǒng)。它可以實現紅外學習、USB智能充電、功率檢測三大功能。整體軟件設計采用中斷思想，紅外學習、功率

3、檢測、按鍵檢測擁有各自獨立的中斷處理程序，中斷事件處理及時。紅外學習和紅外匹配采用同一個中斷處理程序，使用按鍵處理中得到的學習標志位加以區(qū)分。功率檢測利用定時器及脈沖計數來實現30秒低功耗自動斷電。,.,8,研究內容,TheoreticalFramework,.,9,軟件設計,紅外解碼軟件設計負載功率檢測軟件設計讀寫內部EEPROM軟件設計按鍵長短按識別軟件設計,.,10,紅外解碼軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,紅外解碼的算法,紅外遙控器輸出的紅外信號經過數字一體化的紅外接收頭處理為一小段矩形波。本課題中紅外解碼軟件設計的思想是記錄該矩形波，并將其存儲到S

4、TM8單片機的內部EEPROM里面，從而完成整個紅外解碼過程。,.,11,紅外解碼軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,.,12,負載功率檢測軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,負載功率檢測的思想,本課題中負載功率計量模塊使用的芯片是HLW8012功率計量芯片，在該模塊的軟件設計中，采用的思想是STM8單片機的PC6腳檢測HLW8012芯片CF腳輸出的脈沖的個數，進而來判斷此時節(jié)能插座的工作狀態(tài)。,.,13,負載功率檢測軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,.,14,讀寫內部EEPROM的軟件設計

5、,ResearchStatusatHomeandAbroad,寫內部EEPROM的程序設計,將數據寫入EEPROM里面的過程，首先需要初始化，然后向里面寫入學習的碼長、碼字和清除緩存，便可將相應的數據寫入EEPROM。此外，在該部分的軟件設計中，將數據寫到EEPROM后，還設計了燈的閃爍程序，用于提示已經將數據寫入EEPROM里面。,.,15,讀寫內部EEPROM的軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,讀內部EEPROM的程序設計,從存儲器EEPROM里面讀出相應的數據，首先要判斷碼長是否相同，如果碼長相同再執(zhí)行讀的操作，如果碼長不一致則不進行讀取這個操作。在碼

6、長一致的情況下，在讀出EEPROM存儲器里面的碼字，最后清理緩存。,.,16,按鍵長短按識別軟件設計,ResearchStatusatHomeandAbroad,按鍵Key與STM8單片機的PC5腳相連接。所以首先要判斷PC5腳是否發(fā)生外部中斷。在按鍵已經發(fā)生中斷的前提下，在定時器中斷函數里面對變量Time2Count開始計數（每次加1表示50ms），如果該變量的計數值大于60時則判斷此時插座處于長按狀態(tài)，如果變量Time2Count值小于60則認為插座目前處于短按狀態(tài)。,.,17,系統(tǒng)調試,紅外解碼調試負載功率檢測軟件調試,.,18,紅外解碼調試,ResearchStatusatHomean

7、dAbroad,紅外解碼算法的優(yōu)化,剛開始提出的紅外解碼算法,該算法在程序的具體調試的過程中遇到的問題：在檢測脈沖上升或者下降沿的時候，需要打開或者關閉定時器。由于打開或者關閉定時器需要運行一段時間，且該時間不可估計，所以會導致記錄的矩形波形誤差較大，導致記錄波形有誤差。由于前面將紅外信號存儲到EEPROM的時候有誤差，導致后面讀取EEPROM里面值得時候，會出現不匹配的情況，導致紅外遙控出錯。因此，對該算法進行了優(yōu)化,.,19,紅外解碼調試,ResearchStatusatHomeandAbroad,調試過程,節(jié)能插座插好之后，第一步是長按按鍵使插座進入紅外學習功能,在按鍵長按后，進入學習功

8、能，紅外遙控器發(fā)送紅外信號給紅外接收頭。插座在完成紅外學習后，上面的燈會持續(xù)的閃爍。,.,20,負載功率檢測調試,ResearchStatusatHomeandAbroad,校準功率調試,校準功率調試圖,采取的校驗辦法是在插座零火線之間接上12W的電燈，通過示波器觀察功率計量芯片HLW8012的CF引腳的輸出的矩形脈沖的個數。如圖所示，通過示波器觀察到CF腳輸出7個占空比為1:1的脈沖。,.,21,系統(tǒng)調試過程中出現的問題,在系統(tǒng)的調試中，因為零火線短接，直接把插座的開關電源部分的芯片（PN8360、2A保險絲）燒掉。,.,22,最終的成品,成品,.,23,論文結論,ThesissConclusion,本文主要根據課題的研究背景,介紹了節(jié)能插座的研究現狀,闡述了基于STM8單片機的節(jié)能插座的基本原理，以及其相應