基于51单片机智能排插的设计与实现

　　1 引言

　　随着节能减排、绿色环保意识的不断增强，人们对家用电器的节能减排提出了更高的要求。但并不是每家每户都有资金去更换使用多年、现在仍可以使用的家用电器。为此，本文设计研发了一款基于51 单片机控制的节能环保的智能排插，旧一代的家电通过使用这个排插可以蜕变为智能化家电，具备遥控、定时开关、无待机功耗等功能，节约了家电更新换代的成本。该排插现场运行效果良好，符合一般用户需求，具有一定的推广应用价值。

　　2 智能排插基本工作原理

　　为方便用户使用，本设计将系统分成两部分：排插控制系统和排插遥控器系统(如图1、图2 所示)，它们分别由一片AT89S52 单片机控制。在排插控制系统中，单片机通过无线接收模块接收遥控器的遥控命令、解码并进行相关操作;单片机通过控制与排插插孔相连的继电器来控制插孔的通断电。

　　当然，插孔的通断电也可以通过手动开关按钮来操控。LED指示灯用于指示排插当前的工作状况。在排插遥控系统中，无线发射模块发送遥控指令，对排插进行定时开关或立即开关等远程操作。本系统采用成都市飞宇达实业有限公司生产的液晶显示模块FYD12864-0402B，内置ST7920 液晶控制器。该LCD用来显示遥控器人机交互界面。

图1 排插控制系统

图2 排插遥控系统

　　3 智能排插硬件设计

　　3.1 无线通讯模块与51 单片机接口及通讯技术

　　3.1.1 无线收发模块与51 单片机硬件接口

　　在排插系统中，为了降低生产成本，我们选用Atmel 公司的单片机AT89S52 为控制单元，采用PT2272 与PT2262 配对编、解码芯片构成无线通讯模块。无线发射模块和无线接收模块电路图如图3、图4 所示。

图3 无线发射模块电路图

图4 无线接收模块电路图

　　图4 中，解码芯片PT2272 的17 脚(VT)为接收有效状态指示，它与排插控制系统上的单片机I/O口P3.2(INT0)相连;10~13 脚(D0～D3)为解码后的四个数据脚，它们分别与单片机I/O口P2.0～P2.3相连;1~8 脚为三态(VSS、VDD、空)编码脚;LM358的1 脚(RXD)输出的是解调后的方波信号。

　　从逻辑分析仪采样结果分析得知，当PT2272 接收到有效编码数据时，VT 端会输出高电平。利用此特性，可以将单片机外部中断触发方式设置为下降沿触发，以无线接收模块接收到有效数据时VT 端的输出来驱动单片机外部中断。在外部中断处理程序中，接收遥控器发送过来的4 位数据，连续接收四次4 位数据为一次完整传输过程。