关键词：
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以下时本人独立开发设计的毕设项目课题：《基于物联网/WIFI/单片机的智能插排》，现在共享出来供大家参阅，可用于做项目时借鉴，博尾附有下载链接。(内附本人联系方式，可一起交流探讨，交朋友)。
针对本课题，本次共享的资料包几乎涵盖毕业设计所需的全部资料：设计方案，开题报告，程序源码，原理图，模块资料，论文，答辩PPT，模块学习资料，等等。本资料包不仅仅适用于“基于物联网/WIFI/单片机的智能插排”毕业设计课题的借鉴。也同样使用与全套要求软硬结合的物联网类设计。
该资料包的文件列表如下：
【Realplay】HC-SR04+超声波模块+测距模块+超声波+传感器+送资料.rar Free Documents.OutJob keil入门.PDF 参考文献.docx 电路图.pdf 基于wifi的超声波报警.apk 基于wifi的智能插排控制系统_初稿.docx 基于wifi的智能插排控制系统电路图.SchDoc 基于wifi的智能插排控制系统开题报告.doc 基于wifi的智能插排控制系统论文初稿.docx 批处理.bat 系统框图.edx
基于单片机的智能插排控制器设计方案
--创想嵌入式设计工作室
- cup型号：STC89C52RC
- 主要电路模块组成：1电源模块：开关电源（220-5V）
- 单片机硬件电路设计
- 继电器控制电路
- 报警电路
- 数码管显示电路
- 3.3V稳压电路
- 显示模块：三位数码管显示。
- 本地报警装置：蜂鸣器。
- 控制对象：继电器(控制220V开关通断)、LED（状态指示）.
- 上位机平台：Android
- 无线通信方式：局域网（WiFi），采用ESP8266实现。
- Android 上位机界面开发（显控界面、参数设置界 面）。
- 设计方式：采用印刷电路板（PCB）、手工焊接。
- 本设计主要实现两种类型的开关控制，一类是定时开关，可通过Android手机远程设定开关继电器的定时时间，另外也可通过按键本地设定定时时间。通过数码管实时显示剩余的定时时间，另外也可进行模式设定：设定开关的常开常闭状态。另一类是遥控开关，可通过手机遥控开关继电器的导通和关闭状态。Android手机的主要作用是远程设定定时时间、显示剩余时间以及控制遥控开关的通断。
论文摘要
题目：基于wifi的智能插排控制系
摘要 生活中插座的应用极其普遍，家用电器待机损耗，造成了电能的浪费。此论文论述和分析了当今社会中插座的发展历史、现状，比较当前普通的插座的不足，提出新的设计方案和解决方法——基于WiFi的智能电源插座设计。过去，插座只是普通的连接器件，如今转变成为了拥有独立操作系统的新型智能设备。以往出门在外无法掌控家里的电器工作，如今可以通过手机APP控制WiFi智能插座让家电独立完成工作，. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
【关键词】STC89C52；定时；插座；红外；继电器
Abstract The use of socket in life is very common, household appliances standby loss, resulting in a waste of energy. This paper discusses and analyzes the development history and current status of the socket in today‘s society, and compares the disadvantages of the current common socket, and puts forward a new design scheme and solution. In the past, the socket is just a common connection device, and now it has changed into a new type of intelligent equipment with an independent operating system. In the past to go out home can not control the work of the home, and now can be controlled by mobile APP，WiFi smart socket to allow the appliance to complete the work independently, to bring a lot of convenience to life. 5 Timing socket based on microcontroller Chunlong-Jian The College of Physics and Information Engineering; The major of electronics information science and technology 070303043 Instructor Qingquan-Hong Professor This paper mainly describes the design and production of a timing socket. The timing socket could compensate for the shortage of the common socket .It also could set any timding in a day and six grouds of fast timing by the key.At the same time,it could also be remotly controlled through infrared remote control so that home applianes could work according to certain rules.In this way, it can achieve the purpose of being intelligently controlled and will largely save the electric energy.
Keywords：WiFi;Smart socket; Remote control（要新起一行）
目 录（格式不规范）
1 前言
（要结合参考文献阐述）
1.1 背景和意义
WiFi智能插座是一款新兴的智能化产品，它利用WiFi网络建立起与手机的通信，用户通过手机App操作就能打开或者关闭指定的电器。因为可以做到随时随地对家电的控制，使待机功率较大的电器可以做到完全断电、随用随开，同时也能省下电费，达到节能减排、绿色环保. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
1.2 发展趋势（要讨论国内外研究或研发现状）
现代化的电器为快节奏的现代人营造了舒适的生活空间，而插座则是点缀这个空间的额不可忽视的细节。综合我过插座行业的发展进程，已有四十多年的历史了，在最初的五十年代到七十年代末，全国各省市都有胶木电器生产厂来生产插座。进入八十年代一直到现在，我国的插座行业得到了迅猛的发展，在市场竞争日益激烈和国际化的同时，我国插座类电器附件行业也迎来了新的挑战和机遇。这里值得一提的是，由于对外贸易的增. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。13A大方插脚插头，而美国式的电脑插头两扁插销带圆形接地的插头英国是方形或者是圆形插座。欧洲国家主要是圆形插座。随着这种形式的日益增多，就出现了现在市场上的万能插座，即多孔插座、万用孔插座或转换器。这种插座的出现的确给用户解决客人燃眉之急，使用起来比较方便。 在这样一种百花齐放，百家争鸣的市场竞争环境中，插座也得到了极大地丰富和 发展，出现了地面插座、漏电保护插座、防雷保护插座等新产品。插座类电器附件产品也从单一的功能发展为功. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
物联网、―智能家居是近几年大火的几个词语。物联网和智能家居是新一代信息技术的重要组成部分，也是―信息化‖时代的重要发展阶段。据预测，2020年物联网设备数量将达到250亿件，在2016年物联网产业就会达到近5000亿元的规模。基于物联网技术的智能家居正逐步走向千家. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
1.3 本设计的市场前景
目前市场上排插的功能单一，只能通过手机APP控制插座通断，以及提供一个小电流的USB接口。而本设计不仅可以单独控制两路插座开关，还具有定时通断功能，同时提供最大4.8A的USB电流输出，还带有网线接口，可实现路由功能、远程开电脑功能等。
2系统方案设计及分析 （每一章要新起一页）
2.1 智能WiFi插座的设计方案
智能WiFI插座设计包括硬件和软件两部分。 硬件是电路的物质基础。它在软件的协调配合下运行，实现系统功能控制，完成控制任务。硬件包括:电源、变压器部分、控制. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
本设计是以STC89C52和ESP8266模块核心的基于单片机智能插排控制系统，基于单片机智能插排控制系统系统有检测电路，数码管显示电路和继电器驱动以及按键输入等部分组成，其中需要注意各个模块的功. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
1、智能排插的核心控制电路
STC89C52单片机是本设计的核心器件，配合各. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。构成。
2、电源 采用双电源供电，电机驱动电源与单片机电路电源完全隔离，利用光电耦合器传输信号。可以将电机干扰彻底消除，提高了系统稳定性。电路如下图所示。
图1 控制器原理框图
3、继电器模块
本设计采用的是型号为SONGLE SRD-05VDC-SL-C的继电器，5V继电器是一种电子控制器件，具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），可用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
2.2 现阶段智能插座控制方式对比
智能插座就是一个互联网时代赋予智能化的开关控制器。根据不同的控制介质，可以分为以下几种控制方式：
- 红外遥控。红外技术出现年代久远，技术较为成熟。但其有方向局限性，而且家中过多的红外设备易被干扰，造成控制混乱。
- 蓝牙遥控。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
- GSM技术。通过安装SIM卡的手机或其他通信工具向带有GSM通讯模块的插座发送指令来控制插座。优点是可以实现远程通信，但在通讯过程中会产生流量费用或短信费用，使用过程中会带来昂贵的开支。
- WiFi技术。手机电脑等设备通过无线模块连接. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
2.3 智能WiFi插座功能简介
该智能WiFi插座通过手机APP实现远程控制，其主要功能如下：
2.3.1 控制插座开关 （题目要顶格）
可以远程控制两路插孔独立开关，以及一路USB插口开关，并可以查看插座的开关状态，了解家中设备实时信息。无论是在厨房、办公室还是出差外地，只要是有网络的地方，都可以通过智能WiFi插座控制家里的任何电器。
2.3.2 离线检测功能 （题目要顶格，后同）
用户若离开家门，可以自动检测并关闭插座，保障家庭用电安全。
2.3.3 远程开电脑功能
利用WOL功能（主机远程唤醒，Wake on Lan，是由网卡配合其他软硬件，通过给处于待机状态的网卡发送特定的数据帧，实现电脑从停机状态启动的一种技术。）通过网线与计算机连接，可以控制电脑远程开机。
2.3.4 定时功能
可以对插座设置计划任务，定时的开关插座、定时开关电脑。
2.3.4 安全保护 （出现小节标题序号重叠）
内置10A保险丝、防雷电阻。防雷击、防短路，保护电器以及人身安全。
3智能WiFi插座硬件设计
3.1本设计的总体硬件设计
每一节都要有文字说明，该节无文字说明
要有图序号及图名，例 图2.1 ······图
STC89C52单片机是本设计的核心器件，配合各个模块实现排插的控制，STC89C52根据不同的运行速度和功耗的要求,时钟频率可以设置在0-33M之间，。该最小系统主要由复位电路，晶振电路构成。
STC89C52 STC89C52是宏晶公司生产的40引脚双列直插芯片，具有许多独特的优点，即体积小、重量轻、单一电源、低功耗、功能强、价格低廉、运算速度快、. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
其内部包含以下功能部件：
8位CPU；
振荡器和时钟电路；
8k字节的程序存储器EPROM;
256字节的数据存储器RAM；
. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。；
3个16位定时器/计时器；
STC 89C52 DS1302 计时模块
6个中断源，2个优先级，统计中断按优先顺序查询；
图2为单片机部分的电路原理图。
要有图序号及图名，例 图2.1 ······图
这里用到78L05稳压芯片。设计中的继电器是比较耗电的器件，而且如果电量不足会使得继电器无法工作，因为通过78L05稳压芯片把12V电源稳压输出5V给单片机供电。78LXX系列. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。就能获得各种不同的电压和电流。
图1 控制器原理框图（怎么还是图1）
本设计采用的是型号为SONGLE SRD-05VDC-SL-C的继电器，5V继电器是一种电子控制器件，具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），可用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，实现小电压控制大电压的目的。
同时，为了防止倒流，实验电路. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
4N25光电耦合器具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰性能强等特点，因而是开关电路、逻辑电路、长线传书、模/数变换、微控制器的隔离电路、高压控制、过流保护、电平匹配、线性放大等领域中的首选芯片【7】。
其主要性能如下:
经济型光电耦合器；
晶体管输出光电耦合器；
满足火超过左右JEDEC注册规格；
输出集电极电流（Ip=10mA，Vce=10V）；
3.5 ESP8266模块介绍
1.esp8266技术概况
ESP8266是一个完整且?自成体系的Wi-Fi??网络解决?方案，能够搭载软件应?用，或通过另?一个应?用处理器卸载所有Wi-Fi??网络功能。
ESP8266在搭载应?用并作. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。的应?用处理器时，能够直接从外接闪存中启动。内置的?高速缓冲存储器有利于提?高系统性能，并减少内存需求。
另外?一种情况是，?无线上??网接?入承担Wi-Fi适配器的任务时，可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易?行，只需通过SPI/SDIO接?口或中央处理器AHB桥接?口即可。
ESP8266强?的片上处理和存储能?力，使其可通过GPIO口集成传感器及其他应用的特定设备，实现了最低前期的开发和运?行中最少地占?用系统资源。ESP8. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。性为消除蜂窝/蓝牙/DDR/LVDS/LCD干扰。
以下是关于ESP8266WiFi模块的与CPU的硬件连接图：
要有图序号及图名，例 图2.1 ······图
ESP8266模块是一个高度集成化的模块，他通过串口和CPU进行交互信息，通过AT指令进行设置模块的属性和工作状态。下面介绍一下通过AT指令进行设置ESP8266模块的具体步骤：
（1） 模块上电，并将串口波特率设置为9600.
（2） 串口输入”AT+RST”,重启模块。
（3） 串口发送命令：”AT+CWMODE=3”,将ESP8266模块设置为AP和Station兼容模式。设置成功后，模块会通过串口回复“OK”响应。
（4） 串口发送命令”AT+CWSAP=”Air purifier”,”12344321”,修改esp8266模块的AP名称和连接密码。设置成功后，模块会通过串口回复“OK”响应。同时. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。的多连接模式，设置成功后，模块会通过串口回复“OK”响应。
（7） 串口发送命令”AT+CIPSERVER=1,7671”,将该模块设置为服务器模式，并将通信端口号设置为7671，设置成功后，模块会通过串口回复“OK”响应。
（8） 通过串口发送命令” AT+CIPSEND=1,6”向某个连接发送数据，其中”1”代表的是某个连接的ID,”6”代表将要发送的数据的长度。
. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
4软件设计
软件设计要有数学模型及相应算法作支撑，要给出解决关键问题的核心代码及其说明与分析
4.1 单片机C语言程序设计
由于仿真的局限性，导致只能通过仿真实现系统的大部分功能，如。系统的显示模块，按键识别模块，温湿调节模块控制，报警设计等[15]。软件的编辑使用Keil uVision2，Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，使单片机的开发变得简易 。Keil uVision2工作图如图5.2所示。
图5.2 Keil uVision2工作图
基于STC89c52RC单片机的C语言程序设计，代码如下：
本设计中用到的单片机是STC89C52，为了使编写的程序更加简单明了，采用C语言进行编程，用Keil软件进行编译，STC—ISP软件进行下载。 软件设计部分包括液晶显示程序、定. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
4.2.1按键程序设计
系统设计采用矩阵式按键实现按键控制功能，充分利用单片机的整一个8位端口构成 4*4=16 个矩阵式按键 ，并根据系统整体设计选择个别或全部按键设置功能。
矩阵式按键原理：不断循环地给低高位独立的低电平. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。判断键盘中有无键按下。将高位中其中一行线（P3.4～P3.7中其中一列）置低电平然后检测列线的状态（高低位，即P1.4～P1.7,由于线与关系，只要与低电平行线接通，即跳变成低电平），若检测到某列的电平变为低就延时消除抖动，
5系统的仿真和调试
5.1 硬件仿真调试原理图设计
本系统实物制作过程主要由一下几步：
使用Altium designer软件绘制好原理图并生成PCB文件经自己布线后保存。根据整个系统所用到的材料从网上采购回来，然后由用到的元器件或芯片，原理图见附录一所示。原理图画完之后将其更新生成PCB，并根据设计进行布线，最后保存。
总体原理图如下：
5.2 PCB制图设计
使用Altium designer绘制原理图，建立自己的元件库同时添加相应封装，原理图画完之后将其更新生成PCB，并根据设计进行布线，最后保存
5.3 焊接硬件。
根据有Altium designer生成的PCB图进行电路焊接，焊接之前进行分区，即模块所占区域，然后分模块进行焊接，首先将模块元器件按确认好的位置插到万用板上，再进行焊接，同时要经常测试电路是否有短接的情况及模块是否能正常使用。硬件实物图如图5.1所示：
第三步系统硬件程序调试。
6总结与展望
7致谢 （. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
8参考文献
. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。
[7] 陈有卿. 《家庭趣味电子制作》（精选续集）.1997年.电子科技大学出版社
[8]祈伟 . 《单片机C51程序设计教程与实验》. 北京航空航天大学出版社
[9] 孙鑫. 《VC++深入详解》.电子工业出版社
[10]谭浩强. 《C程序设计》（第三版）.清华大学出版社
[11]李新德. 《电路基础》.河南科技大学出版社
[12]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,1998:36-38.
[13]周慈善.单片机应用程序设计技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1991.
[14]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京: 北京航空航天大学出版社,1993,55.
资料包下载链接：https://www.fageka.com/i/B5faP6B0527
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