0 导言
计算机外部设备（如打印机、扫描仪、音响等）的待机能耗不光增加了顾客的日常电费开支，也使电力资源糟蹋极大。该规划的计算机智能节能插座运用主机的开机和关机来带动其他设备的开或关，使其接口设备待机能耗为零，能够削减计算机及其外设所发生的辐射，以此到达节能和环保成效；一起还具有有分段守时开关的功用。该智能插座也能够通过功用转化作为一般插座运用，不影响其他设备的运用。
1 智能插座的规划
1．1 智能插座的硬件结构
计算机智能节能插座的硬件结构图如图1所示。该操控器以AVRmega 48为操控中心，外围电路首要由电流采样电路、模／数转化参阅电压电路、状况显现电路、键盘输入电路和实时时钟构成。电流采样电路用于检测计算机的运转状况和过流维护；数／模转化参阅电压电路为电流的采样供给参阅；状况显现电路标明插座当时的运转状况；键盘输入完结一般插座与智能插座的切换、设置待机临界电流值、设置分段开关的时刻点。计算机主机运转状况通过主机接口的电流互感器检测，过流维护通过另一互感器检测，当电流大于额定电流必守时刻时堵截受控插座的电源，对外设起到维护效果。因为互感器的感应电流较小，在数／模转化进程用对参阅电压的要求较高，该规划选用带隙恒压源TL431作为A／D转化的参阅电压。不同的计算机主机的待机电流或许不同，因而通过外部键盘能够采样待机电流为临界值，一起能够设置插座作为一般插座运用；RTC时钟由PCF8563构成。
1．2 AVR单片机
AVR微处理器是Atmel公司的8位嵌入式RISC处理器，具有高性能、高保密性、低功耗等长处，程序存储器和数据存储器可独立拜访的哈佛结构，代码履行效率高。该体系选用的mega 48v处理器包含有4 KB片内可编程FLASH程序存储器；512 B的E2PROM和512B RAM；一起片内还集成了看门狗；8路10位ADC；3路可编程PWM输出；具有在线体系编程功用，片内资源丰富，集成度高，运用方便。运用AVR mega48V能够很方便地完结外部输入参数的设置、电流检测、作业状况的指示等。
1．3 电流采样电路
该规划选用电流型电流互感器采样沟通电流，一路采样主机接口电流完结开关操控，另一路采样受控接口电流完结过流维护（见图2）。电流互感器的输出信号通过I-V改换后用mega 48采样，依据互感器的变比系数能够计算出电流的有用值。I-V改换的输出电压通过比较器后，若到达过流极限（设定为10 A）则触发外部中止，通过中止程序处理判别是否到达过流值并履行过流维护动作。
1．4 电源电路
单片机的作业电压和继电器的线圈侧电压为5 V直流电压，考虑本钱和空间要素，选用阻容降压的方法发生。如图3所示。
图3中：C3为CBB降压电容；_R13在电源断开后为C3供给放电回路；R4为限流电阻；通过全波整流后D11将电压箝位在5．1V。C3在电路中的容抗XC为：XC=（1／2）πfc，电流，为了满意继电器吸合时的电流要求，取C3的值为1μF，最大电流能够到达100 mA以上。因为为非阻隔电源，运用进程中零电位不能与大地相连。
1．5 继电器驱动电路
受控插座的通断是由继电器操控的。该规划选用的线圈侧电压为5V的继电器，用S8050驱动继电器。mega 48具有较强的I／O驱动才能，R17起到限流效果；下拉电阻R18能够防止继电器误动作；D12为继电器断开时供给放电回路。如图4所示。
1．6 键盘电路
选用单按键的输入方法，用于设定一般插座和智能插座的功用转化和需求守时开关时的时刻设定。在程序运转进程中，通过守时中止检测是否有按键按下。当功用键按下不超越10s时进入守时开关形式，并通过加减按键设定守时开关的时刻；当功用键按下超越10 s时切换为一般插座运用，若在需求切换为智能插座，则履行相同的操作。设定的参数和形式保存在mega 48的E2PROM中。
1．7 状况显现和告警电路
该规划选用LCDl602液晶显现体系的状况信息，包含是否选用智能操控，主机运转状况、受控口状况。LCDl602选用7线驱动法，接1 kΩ电阻到地，用于调理液晶显现对比度。显现数据和指令通过LCDl602的DB4～DB7写入。一起具有有声光告警功用，当呈现过流或则守时堵截时刻届时，相应的发光二极管闪耀以及蜂鸣器告警，并履行相应的动作。
1．8 实时时钟电路
实时时钟电路为守时开关供给准确的时刻。用CR2025镍氢扣子电池作为PCF8563的后备电池（见图5）。
2 智能插座的软件规划
主程序首要完结对I／O，守时器的初始化、读出存储在E2PROM中的体系参数，一起依据形式设定进入相应的处理程序。该插座可运转于3种形式：智能守时形式、智能节能形式和一般形式。形式的切换通过形式按键来挑选。参数的丈量首要由中止服务程序守时完结。图6为主程序流程图。
因为不同的计算机待机电流巨细不一样，因而在运用前需采样主机的待机电流。首先将主机进入待机形式，通过形式按键进入中止后采样此刻的电流，并存入E2PROM中。
3 智能插座的测验
将规划的插座按图7的方法衔接测验，选用P4双核计算机和17寸显现器进行测验，显现器待机功耗为5W，待机电流约25mA。进入待机状况后，按插座上的采样按钮，将此计算机的待机电流采样存进E2PROM，测验结果标明，当计算机进入待机状况后，插座能够有用的堵截显现器的电源。
4 结语
本文规划的智能节能插座，具有智能节能和守时开关功用，也可作为一般插座运用。通过测验，体系显现出了杰出的操控效果，不只使计算机外设的待机功率降为零，一起也起到了维护外设的效果，在节能减排方面具有必定的社会效益和广泛的推行价值。
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