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可用手机APP控制的智能插座制作 附单片机源码

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楼主
ID:276700 发表于 2018-8-17 17:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；
智能插座实物图：

手机APP：

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；
随着科技的不断进步，各种各样的电子产品已经慢慢进入到了我们的日常生活中，由于人们的不合理的使用，经常导致电能的无故浪费。然而在当今这个社会，人口数量的不断增加，再生能源的不断减少，全球温室效应日益严重，节能减排尤为重要。为了解决这样一对矛盾，我们了解到，越来越多的产品有了待机功能，如电视机，电脑，冰箱，空调等家用电器。据调查，我国城市家庭的平均待机能耗，相当于每个家庭每天都在亮着一盏15瓦到30瓦的长明灯。据测算，家电待机能耗占到中国家庭电力消耗的10%以上。而正是由于这种长期的待机状态，使得插座的负荷也越来越大，带来了非常严重的安全隐患。故需要一款能够控制使用时间的插座来解决这个问题，这款插座也可以由此走进千家万户！

3.趣味性
    用户再通过手机APP控制插座时，可通过插座中央的喜趣表情判断插座状态，给用户在使用的过程中带来些许的乐趣

二、系统构架图

三、硬件部分的描述
1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

该系统采用51单片机STC89C52在Keil开发平台上通过C语言编程控制继电器的通、断来实现控制插座的通、断电，而继电器的通、断由定时组别确定。在定时范围内继电器导通，否则断开。并用LCD1602显示出时钟及定时时间等信息。当时钟走到定时开始时间时，继电器接通，插座给负载供电；时钟走到定时结束时间时，继电器断开，插座停止给负载供电。
1.实现功能
系统总体设计主要实现以下功能：
（1）时间预设功能：设置预设时间，控制继电器各个时间段的工作状态。
（2）数据存储功能：将数据存储在外部储存芯片中，防止单片机意外掉电数据清零。
（3）时间温度功能：实时显示环境温度和时间。
（4）蓝牙遥控功能：单片机通过蓝牙模块与手机进行通讯，用户通过手机APP控制单片机工作。


四、材料清单（BOM列表)

（1）单片机STC89C52：CPU
（2）LCD1602液晶显示屏：专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块
（3）DS1302时钟模块：本设计的时间预设模式需要精准时间来控制继电器的动作，为为保证单片机掉电后时间信号依旧继续工作，故采用DS1302外部时间计时。DS1302一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能
（4）继电器模块：该系统通过单片机控制继电器转而控制插座的通断。
（5）AT24C02存储模块：AT24C02作为外部存储芯片，将数据实时储存，防止单片机意外掉电导致数据清零
（6）BT-08B蓝牙模块：通过此模块实现单片机与手机的通信
（7）DS18B20温度模块：它具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰能力强，易配微处理器等优点，可直接将温度转化成数字信号处理器处理。


五、软件部分的描述（选填）

设计思想：将该项目每一个功能独立成每一模块，然后每一个模块单独开发，并独立测试。

（1）主程序：主要是在单片机的控制下，建立人机操作界面，对设定时间进行储存，对相关功能进行设置，驱动液晶显示出相关信息，并通过判断定时时间，控制继电器的通、断，从而达到控制插座的通、断电。
主程序流程图
（2） AT24C02程序：包括I2C总线程序和AT24C02写入和读取程序

写入流程图和读取流程图


(3)DS1302程序：包含写操作、读操作、初始化操作和读取时间操作函数


读取流程图和写入流程图

(4)LCD1602液晶程序：包含延时函数、写入命令子函数、写入数据子函数、初始化函数


  写指令和写数据流程图



（5）BT-08B蓝牙模块程序：包含串口初始化函数和延时函数

蓝牙串口控制流程图


（6）DS18B20温度模块程序：包含延时函数、初始化函数、写数据函数、读数据函数、转换温度函数、发送读取温度命令函数和读取温度函数
  
温度读取流程图


单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                        
  2. #include "ds1302.h"
  3. #include "temp.h"        
  4. #include "lcd.h"
  5. #include "BT.h"
  6. #include "i2c.h"
  7. #define GPIO_KEY P1

  9. sbit relay=P2^3;        //继电器信号输入管脚定义
  10. sbit beep=P1^5;                //定义蜂鸣器

  12. typedef unsigned int u16;          //对数据类型进行声明定义
  13. typedef unsigned char u8;

  15. u8 sign=0;//声音判断标志        
  16. u8 h,m,s;//时，分，秒
  17. u8 KeyValue=16;        //用来存放读取到的键值
  18. u8 tempData[3];//接收温度数据
  19. u8 dateData[8];        //接收日期数据
  20. u8 timingData[8];//接收定时数据        
  21. u8 timeData[8];//接收时间数据
  22.                               
  23. /*******************************************************************************
  24. * 函 数 名         : delay()
  25. * 函数功能                   : 延时函数
  26. * 输    入         : i
  27. * 输    出         : 无
  28. *******************************************************************************/
  29. void delay(u16 i)
  30. {
  31.            while(i--);
  32. }
  33. /*******************************************************************************
  34. * 函 数 名         : sound()
  35. * 函数功能                   : 声音函数
  36. * 输    入         : 无
  37. * 输    出         : 无
  38. *******************************************************************************/
  39. void sound()
  40. {
  41.         u8 i=100;
  42.         while(i--)
  43.         {
  44.                 beep=~beep;
  45.                 delay(30);
  46.                 beep=~beep;
  47.                 delay(10);        
  48.         }
  49. }

  51. /*******************************************************************************
  52. * 函 数 名         : Timer0Init()
  53. * 函数功能                   : 定时器0初始化
  54. * 输    入         : 无
  55. * 输    出         : 无
  56. *******************************************************************************/
  57. void Timer0Init()
  58. {
  59.         TMOD|=0X01;//选择为定时器0模式，工作方式1，仅用TR0打开启动。                                    
  60.         TH0=0XFC;        //给定时器赋初值，定时1ms
  61.         TL0=0X18;        
  62.         ET0=1;//打开定时器0中断允许
  63.         EA=1;//打开总中断
  64.         TR0=1;//打开定时器                                
  65. }
  66. /*******************************************************************************
  67. * 函 数 名         : KeyChoose()
  68. * 函数功能                   : 按键选择
  69. * 输    入         : 无
  70. * 输    出         : 无
  71. *******************************************************************************/
  72. void KeyChoose()
  73. {
  74.         if(sign!=switch_pattern)        //判断声音标志sign是否与switch_pattern相等，不相等则表明开关状态有变化，输出提示音，并令sign=switch_pattern
  75.         {
  76.                 sound();
  77.                 sound();
  78.                 sign=switch_pattern;
  79.         }
  80.    switch(KeyValue)
  81.         {
  82.                 case 0:
  83.                         sound();
  84.                         sound();
  85.                         if(switch_pattern==1)
  86.                          switch_pattern=0;
  87.                     else
  88.                          switch_pattern=1;
  89.                     timing_pattern=2;//重置非定时状态
  90.                     KeyValue=16;//防止未按键依旧进入该条选择语句，下同
  91.                         break;
  92.                 case 1:
  93.                         sound();
  94.                         sound();
  95.                         switch_pattern=1;
  96.                         timing_pattern=0;//定时关闭；
  97.                         KeyValue=16;
  98.                         break;
  99.                 case 2:
  100.                         sound();
  101.                         sound();
  102.                         switch_pattern=0;
  103.                         timing_pattern=1;//定时开启；
  104.                         KeyValue=16;
  105.                         break;
  106.                 case 3:
  107.                         sound();
  108.                         sound();
  109.                         h=0;  //将其他两位置为0，下同
  110.                         s=0;
  111.                         m=1;// 定时1分钟，下同
  112.                         KeyValue=16;
  113.                         break;           
  114.                 case 4:
  115.                         sound();
  116.                         sound();
  117.                         h=0;
  118.                         s=0;
  119.                         m=30;
  120.                         KeyValue=16;
  121.                         break;
  122.                 case 5:
  123.                         sound();
  124.                         sound();
  125.                         m=0;
  126.                         s=0;
  127.                         h=1;
  128.                         KeyValue=16;
  129.                         break;
  130.                 case 6:
  131.                         sound();
  132.                         sound();
  133.                     m=0;
  134.                         s=0;
  135.                         h=2;
  136.                         KeyValue=16;
  137.                         break;
  138.                 case 7:
  139.                         sound();
  140.                         sound();
  141.                         m=0;
  142.                         s=0;
  143.                         h=3;
  144.                         KeyValue=16;
  145.                         break;
  146.                 case 8:
  147.                         sound();
  148.                         sound();
  149.                         m=0;
  150.                         s=0;
  151.                         h=4;
  152.                         KeyValue=16;
  153.                         break;
  154.                 case 9:
  155.                         sound();
  156.                         sound();
  157.                         m=0;
  158.                         s=0;
  159.                         h=6;
  160.                         KeyValue=16;
  161.                         break;
  162.                 case 10:
  163.                         sound();
  164.                         sound();
  165.                         m=0;
  166.                         s=0;
  167.                         h=8;
  168.                         KeyValue=16;
  169.                         break;
  170.                 case 11:
  171.                         sound();
  172.                         sound();
  173.                         m=0;
  174.                         s=0;
  175.                         h=10;
  176.                         KeyValue=16;
  177.                         break;
  178.                 case 12:
  179.                         sound();
  180.                 sound();
  181.                         m=0;
  182.                         s=0;
  183.                         h=12;
  184.                         KeyValue=16;
  185.                         break;
  186.                 case 13:
  187.                         sound();
  188.                         sound();
  189.                         m=0;
  190.                         s=0;
  191.                         h=14;
  192.                         KeyValue=16;
  193.                         break;
  194.                 case 14:
  195.                         sound();
  196.                         sound();
  197.                         m=0;
  198.                         s=0;
  199.                         h=20;
  200.                         KeyValue=16;
  201.                         break;
  202.                 case 15:
  203.                         sound();
  204.                         sound();        
  205.                         m=0;
  206.                         s=0;
  207.                         h=24;
  208.                         KeyValue=16;
  209.                         break;
  210.                         
  211.         }

  213. }
  214. /*******************************************************************************
  215. * 函 数 名         : Timer0()
  216. * 函数功能                   : 实现1s定时操作
  217. * 输    入         : 无
  218. * 输    出         : 无
  219. *******************************************************************************/
  220. void Timer0() interrupt 1
  221. {
  222.         static u16 i;

  224.         TH0=0XFC;        //给定时器赋初值，定时1ms
  225.         TL0=0X18;               
  226.         i++;
  227.         if(i>=1000)//定时一秒则
  228.         {
  229.            i=0;
  230.            if((h||m||s)&&timing_pattern<=1)//如果定时没有结束且为定时状态，则定时继续
  231.                 {
  232.                    if(s==0)
  233.                    {
  234.                           s=59;
  235.                           if(m==0)
  236.                           {
  237.                                   m=59;
  238.                                 h--;
  239.                           }
  240.                           else
  241.                           m--;
  242.                    }
  243.                    else
  244.                    s--;
  245.                if(s==0&&m==0&&h==0)//如果定时结束
  246.                    {
  247.                       relay=~relay;        
  248.                           if(switch_pattern==0)
  249.                                   switch_pattern=1;
  250.                           else
  251.                                 switch_pattern=0;                                          
  252.                           timing_pattern=2;//重置为非定时状态
  253.                           sound();
  254.                           sound();
  255.                           sound();
  256.                           sound();                                          
  257.                }
  258.                 }
  259.         }
  260.         if(switch_pattern!=0)//如果状态为开则relay=0；
  261.         {        
  262.                 relay=0;
  263.                 while(!switch_pattern);//判断开关是否切换
  264.         }
  265.         if(!switch_pattern)        //如果状态为关则relay=1；
  266.         {               
  267.                 relay=1;
  268.                 while(switch_pattern);//判断开关是否切换        
  269.         }
  270.         if(timing_pattern==2)//非定时状态时将时间重置为00：00：00
  271.         {
  272.                    h=0;
  273.             m=0;
  274.             s=0;
  275.         }
  276.         if(timing_pattern<=1&&timing_time!=0)//获取蓝牙传入的时间
  277.         {
  278.                 sound();
  279.                 sound();
  280.                    h=timing_time-1;
  281.                 m=59;
  282.                 s=59;
  283.                 timing_time=0;
  284.         }
  285. }


  288. /*******************************************************************************
  289. * 函 数 名         : KeyDown()
  290. * 函数功能                   : 按键判断函数
  291. * 输    入         : 无
  292. * 输    出         : 无
  293. *******************************************************************************/
  294. void KeyDown(void)
  295. {
  296.         char a=0;
  297.         GPIO_KEY=0x0f;
  298.         if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
  299.         {
  300.                 Delay1ms(10);//延时10ms进行消抖
  301.                 if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
  302.                 {        
  303.                         //测试列
  304.                         GPIO_KEY=0X0F;
  305.                         switch(GPIO_KEY)
  306.                         {
  307.                                 case(0x07):        KeyValue=0;break;
  308.                                 case(0X0b):        KeyValue=1;break;
  309.                                 case(0X0d):        KeyValue=2;break;
  310.                                 case(0X0e): KeyValue=3;break;
  311.                         }
  312.                         //测试行
  313.                         GPIO_KEY=0XF0;
  314.                         switch(GPIO_KEY)
  315.                         {
  316.                                 case(0x70):        KeyValue=KeyValue;break;
  317.                                 case(0Xb0):        KeyValue=KeyValue+4;break;
  318.                                 case(0Xd0):        KeyValue=KeyValue+8;break;
  319.                                 case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
  320.                         }
  321.                         while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0))         //检测按键松手检测
  322.                         {
  323.                                 Delay1ms(10);
  324.                                 a++;
  325.                         }
  326.                 }
  327.         }

  329. }

  331. /*******************************************************************************
  332. * 函 数 名         : datapros_temp()
  333. * 函数功能                   : 温度读取处理函数
  334. * 输    入         : temp
  335. * 输    出         : 无
  336. *******************************************************************************/
  337.   
  338. void datapros_temp(int temp)         
  339. {
  340.            float tp;  
  341.         if(temp<0)                                //当温度值为负数
  342.           {
  343.                 tempData[0]='-';
  344.                 temp=temp-1;
  345.                 temp=~temp;
  346.                 tp=temp;
  347.                 temp=tp*0.0625*100+0.5;        
  348.           }
  349.          else                                        //当温度为正数
  350.           {        
  351.                 tempData[0]='+';               
  352.                 tp=temp;
  353.                 temp=tp*0.0625*100+0.5;        
  354.         }
  355.         tempData[1] =temp/1000+'0';
  356.         tempData[2] =temp%1000/100+'0';
  357. }
  358. /*******************************************************************************
  359. * 函 数 名         : datapros_time()
  360. * 函数功能                   : 时间读取处理函数
  361. * 输    入         : 无
  362. * 输    出         : 无
  363. *******************************************************************************/
  364. void datapros_time()         
  365. {
  366.            Ds1302ReadTime();
  367.         timingData[0] = h/10+'0';                                //定时-时
  368.         timingData[1] = h%10+'0';                                          
  369.         timingData[2] = ':';
  370.         timingData[3] = m/10+'0';                                //定时-分
  371.         timingData[4] = m%10+'0';        
  372.         timingData[5] = ':';
  373.         timingData[6] = s/10+'0';                                //定时-秒
  374.         timingData[7] =s%10+'0';
  375.         dateData[0]= (TIME[6]/16)+'0';                                //年
  376.         dateData[1]=(TIME[6]&0x0f)+'0';
  377.         dateData[2]='-';
  378.         dateData[3]= (TIME[4]/16)+'0';                                  //月                                
  379.         dateData[4]=(TIME[4]&0x0f)+'0';
  380.         dateData[5]='-';
  381.         dateData[6]= (TIME[3]/16)+'0';                                  //日                                
  382.         dateData[7]=(TIME[3]&0x0f)+'0';
  383.         timeData[0]=(TIME[2]/16)+'0';                                //时
  384.         timeData[1]=(TIME[2]&0x0f)+'0';
  385.         timeData[2]=':';
  386.         timeData[3]=(TIME[1]/16)+'0';                                //分
  387.         timeData[4]=(TIME[1]&0x0f)+'0';
  388.         timeData[5]=':';
  389.         timeData[6]=(TIME[0]/16)+'0';                                //秒
  390.         timeData[7]=(TIME[0]&0x0f)+'0';

  392. }


  395. /*******************************************************************************
  396. * 函 数 名         : lcdDisplay()
  397. * 函数功能                   : 显示函数
  398. * 输    入         : 无
  399. * 输    出         : 无
  400. *******************************************************************************/
  401. void lcdDisplay()
  402. {
  403.         u8 i;
  404.         LcdWriteCom(0x80);//从第一行开始写入        
  405.         LcdWriteData('2');
  406.         LcdWriteData('0');
  407.     for(i=0;i<8;i++)                 //显示日期
  408.         {
  409.                  LcdWriteData(dateData[i]);
  410.         }
  411.         LcdWriteData(' ');
  412.         LcdWriteData(' ');
  413.         if(switch_pattern==0)//显示开关状态
  414.         {
  415.                 LcdWriteData('O');
  416.                 LcdWriteData('F');
  417.                 LcdWriteData('F');
  418.                 LcdWriteData(' ');
  419.         }
  420.         else
  421.         {
  422.                 LcdWriteData('O');
  423.                 LcdWriteData('N');
  424.                 LcdWriteData(' ');
  425.                 LcdWriteData(' ');
  426.         }
  427.         LcdWriteCom(0x80+0x40);        //换到lcd第二行开头
  428.         for(i=0;i<3;i++)                //显示温度
  429.         {
  430.                  LcdWriteData(tempData[i]);
  431.         }
  432.         LcdWriteData(' ');
  433.         LcdWriteData(' ');
  434.         LcdWriteData(' ');
  435.         if(timing_pattern<2)        //判断是否是定时状态。timing_pattern<2则是非定时状态，显示时间信息；否则显示定时信息                                                
  436.                 for(i=0;i<8;i++)
  437.                 {        
  438.                         LcdWriteData(timingData[i]);
  439.                 }
  440.         else
  441.                 for(i=0;i<8;i++)
  442.                 {        
  443.                          LcdWriteData(timeData[i]);
  444.                 }
  445.         LcdWriteData(' ');
  446.         LcdWriteData(' ');
  447.         LcdWriteCom(0x80);        
  448. }
  449. /*******************************************************************************
  450. * 函 数 名         : save_write()
  451. * 函数功能                   : 将定时数据存储在At24c02中
  452. * 输    入         : 无
  453. * 输    出         : 无
  454. * 备    注                     ：要注意每写入一次，应有一段延时。
  455. *******************************************************************************/                  
  456. void save_write()
  457. {                                   
  458.      At24c02Write(6,timing_pattern);
  459.          Delay1ms(2);
  460.          At24c02Write(5,switch_pattern);
  461.          Delay1ms(2);
  462. ……………………

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沙发
ID:146874 发表于 2018-8-20 08:52 | 只看该作者
谢谢楼主分享  
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板凳
ID:384558 发表于 2018-8-22 11:01 | 只看该作者
谢谢楼主分享
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地板
ID:392360 发表于 2018-9-1 21:34 | 只看该作者
谢谢楼主分享
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5#
ID:171327 发表于 2019-1-14 02:10 | 只看该作者
你好，请问您这个app的源码有吗？我想请教一下，最近在弄这个想在宿舍装一个，
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6#
ID:66761 发表于 2019-1-17 10:59 | 只看该作者
最近正研究这个呢，谢谢楼主分享
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7#
ID:471573 发表于 2019-1-23 16:27 | 只看该作者
太强大了！！！
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8#
ID:430254 发表于 2019-1-24 17:06 | 只看该作者
非常不错，好帖
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9#
ID:508022 发表于 2019-4-9 16:58 | 只看该作者
海底沉心 发表于 2019-1-24 17:06
非常不错，好帖

请问您会做这个吗，想请教一下您
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10#
ID:508022 发表于 2019-4-9 16:59 | 只看该作者
请问怎么联系作者啊，想请教一下
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11#
ID:692945 发表于 2020-2-15 00:10 | 只看该作者
你好，你还有这个app的源码吗？我想学习一下
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12#
ID:692945 发表于 2020-3-11 18:12 | 只看该作者
小白请教，不是用蓝牙控制吗，为什么还用到按键？
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13#
ID:65956 发表于 2020-3-12 08:47 | 只看该作者
这个充其量也只能是算局部室内手机遥控器，算不上什么智能
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14#
ID:540642 发表于 2020-3-15 17:25 | 只看该作者
这个插座是220v交流电吗
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15#
ID:342911 发表于 2020-3-17 11:38 | 只看该作者
感谢分享 太强了
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16#
ID:555216 发表于 2020-3-20 17:33 | 只看该作者
谢谢，请问这个APP时可以用AS打开吗
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17#
ID:494479 发表于 2020-4-5 12:23 | 只看该作者
这个有全部的元器件清单么
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18#
ID:281879 发表于 2020-4-5 14:11 | 只看该作者
谢谢分享 太牛了
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19#
ID:630878 发表于 2020-4-24 11:38 来自手机 | 只看该作者
作者您好，请问app在哪开发
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20#
ID:739951 发表于 2020-4-28 11:16 | 只看该作者
感谢分享
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