基本信息
- 項目名稱：
- 帶過載保護定時插座
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 日常生活中電器很多時候處于待機狀態(tài)，造成電能浪費比較嚴重，降低用電器使用壽命，且存在著安全隱患；電器過負荷時，溫升過高，易燒毀用電器，甚至發(fā)生火災(zāi)。 帶過載保護定時插座創(chuàng)新之處是把定時控制功能和過載保護功能有機結(jié)合在一起，保證電器的安全運行，提高了插座的安全性能和實用價值。 其應(yīng)用范圍廣，適用于各種家電定時控制，也可用于 業(yè)定時控制、循環(huán)控制等。
- 詳細介紹：
- 帶過載保護定時插座摘要：本文介紹了一種以STC89C52單片機為控制核心，帶有定時關(guān)斷電源和過載保護的插座，還論述了帶過載保護定時插座的結(jié)構(gòu)和工作原理，并給出硬件電路原理圖和程序設(shè)計框圖。通過按鈕設(shè)置定時時間控制電器電源關(guān)斷，過載保護器保證用電器安全運行。 關(guān)鍵詞：定式插座；過載保護；單片機 一.研究背景: 1.日常生活中電器很多時候處于待機狀態(tài)，造成電能浪費比較嚴重，降低電器的使用壽命，容易造成電起火；一個插座上帶有過多的大功率家電，特別是空調(diào)，冰箱等感性負載電器，因其啟動電流很大，插座銅片和導(dǎo)線發(fā)熱嚴重，溫升過高，容易引起火災(zāi)。針對這種情況，我們設(shè)計了帶過載保護定時插座，插座的定時功能能有效地解決能源浪費問題，作品還帶有過載保護功能能有效消除因電器過負荷運行造成的安全隱患。帶過載保護定時插座創(chuàng)新之處是把定時控制功能和過載保護功能有機結(jié)合在一起，提高了插座的安全性能和實用價值。該作品基于51單片機定時系統(tǒng)能在24小時范圍內(nèi)定時控制電源關(guān)斷，能控制多路220V/10A的交流負載，當(dāng)用電器過負荷運行時能自動切斷工作電源。作品基于單片機定時系統(tǒng)，易控制，易操作，安全可靠。 2.插座的功能、需求 據(jù)相關(guān)部門做出的調(diào)查顯示，每年全國插座需求量在一億件以上，如此龐大的市場，隨市場國際化，競爭越加激烈。然而插座行業(yè)卻仍然保持著傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，安全隱患和插座單一功能困擾著消費者和生產(chǎn)商。日常生活中家電的使用占據(jù)了人們比較多的時間，插座的定時功能能為人們帶來方便，定時插座運用范圍廣泛，其適用于各種家電，如電熱水器，電暖氣，電熱毯，臺燈等，也可用于工業(yè)定時控制，循環(huán)控制，電動車充電器定時等。定時插座的使用能有效減少用電器的待機時間，節(jié)約電能；智能控制，可隨用戶需求自行設(shè)定時定時時間，省心省力；避免忘關(guān)電器電源，杜絕安全隱患；對用電器通電時間科學(xué)管理，大幅提高各種用電器和充電器的使用壽命。具有過載保護功能的插座能夠起到保護用電器和人身生命安全。根據(jù)公安部門統(tǒng)計，在我國近十年累計發(fā)生的火災(zāi)事故中，由于線路短路、超負荷、接觸不良等電氣故障引發(fā)的火災(zāi)一直居各類火災(zāi)之首，占每年火災(zāi)總數(shù)的28%左右，插座引發(fā)的火災(zāi)首當(dāng)其沖。因此帶過載保護功能的插座受到了廣大用戶的青睞。帶過載保護定時插座既能為用戶提供方便的同時也提高了用戶用電安全。從上述可以看出帶過載保護定時插座有著巨大的市場需求。 3.帶過載保護定時插座國內(nèi)外研究狀況傳統(tǒng)的定時插座大多是發(fā)條驅(qū)動式，電機傳動式和點鐘式等機械定時器，電子定時式去價格昂貴，且大部分定時插座不具備過載保護功能，相比而言帶過載保護定時插座有機的將定時控制功能和過載保護功能相結(jié)合，大大提高了插座的安全性和實用性，且造價低、精度高。當(dāng)前定時插座課題研究從傳統(tǒng)的機械定時過度到電子定時階段，電子定時插座已經(jīng)達到智能化，能夠滿足人們生活中各種需求和工業(yè)生產(chǎn)中的循環(huán)控制要求，然而大部分電子定時插生產(chǎn)成本高，價格昂貴，無法普及到大眾中去，帶過載保護定時插座采用價格低廉的STC89C52單片機，制作成本低，且同樣能達到定時控制和過載保護要求，安全實用，具有較大的市場價值。 二.帶過載保護定時插座總體設(shè)計 帶過載保護定時插座分為兩部分，分別為時間控制部分和過載保護部分。 時間控制部分，使用了STC89C52單片機芯片控制電路，單片機控制電路簡單且省去了很多復(fù)雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調(diào)整時鐘的時、分，定時控制繼電器開斷，從而定時關(guān)斷電源。使用C語言程序來控制整個時鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個模塊：鍵盤、芯片、發(fā)光二極管、LCD液晶顯示。過載保護部分，采用過載保護器，過載保護器其內(nèi)部設(shè)計有雙金屬片，運行時電源電流通過雙金屬片，使之發(fā)熱并發(fā)生彎曲，當(dāng)流過的電流增大時，雙金屬片彎曲程度增大，并推動一塊滑板移動；發(fā)生過流時，過大的電流使雙金屬片彎曲過大，推動滑板使常閉微動開關(guān)觸點打開并保持斷路，從而切斷供電回路，過載保護電路不會因電流過大而引起事故。 帶過載保護定時插座的創(chuàng)新點是將定時控制電源關(guān)斷和過載保護功能有機結(jié)合，提高了插座的實用價值和安全性能。本作品的制作成本低，安全可靠，操作方便，應(yīng)用前景十分廣闊。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的： 有效改善生活質(zhì)量，減小能耗，延長電器壽命，保障使用電器的安全性。 基本思路： 單片機作為系統(tǒng)控制的核心，采用按鈕設(shè)置時間，并在LCD上顯示，實現(xiàn)了插座的自動關(guān)斷。并采用過載保護器實現(xiàn)了過載時插座自動斷開。 創(chuàng)新點： 1.定時關(guān)斷功能和過載保護功能有機結(jié)合，兩部分互相獨立，互不影響，安全性，可靠性高。 2.基于STC89C52單片機設(shè)置時間，準確性高 3.整個插座體積小，綜合質(zhì)量較高，移動方便。 4.按鈕帶有標注，操作簡單。 5.制作成本低，價格低廉。技術(shù)關(guān)鍵： 給單片機提供額定工作電壓，定時部分的設(shè)計與制作。主要技術(shù)指標： 插座環(huán)境220V/10A 單片機工作電壓5V
科學(xué)性、先進性
- 現(xiàn)有普通插座已經(jīng)不能適用各方面的需求，功能新穎的插座有著強大的市場需求。市面上的定時插座主要分為機械定時和電子定時類。機械定時可靠性、準確性比較低，且容易損壞。電子定時類成本高，市場占有量不大，且大部分未帶過載保護功能。少部分帶有過載保護功能的插座是通過采集電流和電壓信號送于單片機進行處理控制繼電器來實現(xiàn)插座的關(guān)斷。單片機正常工作與否完全決定了過載保護的正常工作。 本作品采用STC89C52單片機處理信號，通過按鈕設(shè)定定時時間和時間校準，在LCD上顯示，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，操作簡單，準確性高。將定時功能和過載保護功能有機結(jié)合，但兩部分獨立工作，互不影響，這是本作品的創(chuàng)新點，提高了插座可靠性和安全性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 圖片 實物 現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：本插座共有6個控制按鈕，1、2號分別為小時和分鐘調(diào)整按鈕；3號為時間設(shè)置按鈕；4號為顯示時間按鈕，控制LCD顯示時間；5號為時間暫停按鈕；6號為繼電器復(fù)位按鈕。技術(shù)特點和優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，移動方便；具有標注按鈕，操作簡便。適應(yīng)范圍：適應(yīng)220V/10A交流電環(huán)境。不應(yīng)在潮濕的環(huán)境下適用。適用各種家電。推廣前景： 據(jù)相關(guān)部門做出的調(diào)查顯示，每年全國插座需求量在一億件以上，如此龐大的市場，隨市場國際化，競爭越加激烈，插座行業(yè)卻仍然保持著傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，安全隱患困擾著消費者和生產(chǎn)商。然而較高端的此類插座由于價格較高，操作復(fù)雜，可靠性較低，在大眾中難以得到廣泛的推廣。此作品符合普通家庭生活需要，具有十分廣闊的前景。
同類課題研究水平概述
- 傳統(tǒng)的定時插座大多數(shù)是發(fā)條驅(qū)動式，電機傳動式或點鐘式等機械定時器，電子定時式卻價格昂貴，且大部分定時插座不具有過載保護功能，相比而言帶過載保護定時插座有機的將定時控制功能和過載保護功能結(jié)合，大大的提高了插座的安全性和實用性，并且其造價低，精度高。 當(dāng)前定時插座課題研究從傳統(tǒng)的機械定時過渡到電子定時階段，電子定時插座技術(shù)已經(jīng)達到智能化，能夠滿足人們生活中的各種要求和工業(yè)生產(chǎn)中的循環(huán)定時要求，然而大部分電子定時插座價格生產(chǎn)成本較高，無法普及到人民大眾中去。帶過載保護定時插座制作成本低，安全性和可靠性高，能夠滿足人們對插座人性化和智能化的需求，具有較大的市場價值。
