单片机的节能断电保护电路设计方案

2014-02-07 10:53

　　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2s左右，KM闭合，交流220V可为电器设备持续供电，供电5min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P1.1为高电平时，P1.0输出5V高电平至U4的3脚，而U4的2脚只有1.5V，这样U4的1脚输出高电平使VT1导通，VT2导通，使12V的直流电源可以为继电器JZC-36F的线圈供电，KM闭合，使交流220V可为电器设备正常供电。当传感器检测到信息使P1.1为低电平时，延时1min后，再次检测P1.1，若连续5minP1.1为低电平，使P1.0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220V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。为了使继电器可靠地动作，电路中设计了+5V和+12V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3～15V；当人体进入传感器感测区域时，传感器接收到频率为0.1～8Hz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0.5～5V，直流分量为3V。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3.3V，U7的3脚为2.7V，U7的1脚输出低电平；当U6的1脚输出大于4V或小于2V时，U7的1脚输出高电平至CPU。

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