基于STC89C52單片機(jī)的微波自動(dòng)節(jié)能報(bào)警器

李樂樂 王治奎

摘 要：利用微波感應(yīng)原理和315M無線收發(fā)原理以及語音提示電路，運(yùn)用STC89C52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)能報(bào)警的功能。利用微波模塊向周圍發(fā)射電磁波，檢測(cè)人進(jìn)入和離開房間。當(dāng)人進(jìn)入房間打開電器時(shí)，微波電路開始供電工作（注：微波感應(yīng)電路只有零線并聯(lián)接到燈開關(guān)和燈之間的零線上），自動(dòng)判斷人若在較長(zhǎng)時(shí)間離開房間而沒有關(guān)電器時(shí)，單片機(jī)傳送指令給繼電器關(guān)閉電器，同時(shí)傳送指令給無線發(fā)射模塊將人忘關(guān)電器的信號(hào)發(fā)射出去，接收端的單片機(jī)統(tǒng)計(jì)人忘關(guān)電器的次數(shù)和本次忘關(guān)電器而浪費(fèi)的電量（相當(dāng)本作品節(jié)約的電量）。當(dāng)微波電路感應(yīng)到人再進(jìn)入房間時(shí)，安裝在醒目地方的數(shù)碼管會(huì)顯示上次人離開忘關(guān)電器而浪費(fèi)的電量和忘關(guān)電器的次數(shù)，同時(shí)語音提示人們下次及時(shí)關(guān)閉電器，注意低碳生活，從而增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。作品主要實(shí)現(xiàn)兩大功能：1）自動(dòng)判斷人離開房間忘關(guān)閉電器時(shí)及時(shí)切斷電路；2）當(dāng)人再次進(jìn)入房間時(shí)，進(jìn)行語音提示和顯示忘記關(guān)電器的次數(shù)和浪費(fèi)的電量，增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。

關(guān)鍵詞：微波；節(jié)能；報(bào)警器

1 解決問題

解解決人離開房間忘關(guān)閉電器的問題。日常生活中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)人們長(zhǎng)時(shí)間離開而忘記關(guān)閉電器的情況，從而造成了大量的能源浪費(fèi)，實(shí)際的浪費(fèi)的能源并不比真正使用的能源少，所以加強(qiáng)節(jié)能實(shí)現(xiàn)綠色生活至關(guān)重要。增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。語音提示人們及時(shí)關(guān)閉電器，數(shù)數(shù)碼管顯示上次的浪費(fèi)的電量，在視覺和聽覺上給人以適當(dāng)?shù)母泄贈(zèng)_擊，讓人們注意到自己的浪費(fèi)行為，從而逐漸糾正錯(cuò)誤習(xí)慣，養(yǎng)成節(jié)能環(huán)保的習(xí)慣。

2 基本思路

作品主要實(shí)現(xiàn)兩大功能：⑴自動(dòng)判斷人離開房間忘關(guān)閉電器時(shí)及時(shí)切斷電路；⑵當(dāng)人再次進(jìn)入房間時(shí)，進(jìn)行語音提示和顯示忘記關(guān)電器的次數(shù)和浪費(fèi)的電量，增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。

本作品主要基于STC89C52單片機(jī)，利用微波感應(yīng)原理和315M無線收發(fā)原理以及語音提示電路來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)能報(bào)警功能。用微波模塊向周圍發(fā)射電磁波，檢測(cè)人進(jìn)入和離開房間。當(dāng)人進(jìn)入房間打開電器時(shí)，微波電路開始供電工作（注：微波感應(yīng)電路只有零線并聯(lián)接到燈開關(guān)和燈之間的零線上），自動(dòng)判斷人若在較長(zhǎng)時(shí)間離開房間而沒有關(guān)電器時(shí)，單片機(jī)傳送指令給繼電器關(guān)閉電器，同時(shí)傳送指令給無線發(fā)射模塊將人忘關(guān)電器的信號(hào)發(fā)射出去，接收端的單片統(tǒng)計(jì)人忘關(guān)電器的次數(shù)和本次忘關(guān)電器而浪費(fèi)的電量（相當(dāng)本作品節(jié)約的電量）。當(dāng)微波電路感應(yīng)到人再次進(jìn)入房間時(shí)，安裝在醒目地方的數(shù)碼管會(huì)顯示上次人離開忘關(guān)電器而浪費(fèi)的電量和忘關(guān)電器的次數(shù)，同時(shí)語音提示人們下次及時(shí)關(guān)閉電器，注意低碳生活，從而增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

3 工作原理

基于主動(dòng)式傳感器的微波感應(yīng)模塊可以向5-8m半徑范圍發(fā)射高頻電磁波（10.525GHz），并接收它的回波來探測(cè)回波內(nèi)的變化甚至是探測(cè)范圍內(nèi)微小的移動(dòng)，然后微處理器觸發(fā)并傳送有效電平給發(fā)送端的單片機(jī)。如果人離開房間不在微波感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)進(jìn)行延時(shí)判斷，當(dāng)人離開房間的時(shí)間超出設(shè)定的時(shí)間（比如5min），則單片機(jī)傳送指令給繼電器，繼電器切斷電路，同時(shí)傳送指令給315M無線發(fā)射模塊；在無線收發(fā)模塊有效工作范圍（500m）的無線接收端將接受到的指令傳送給另一個(gè)單片機(jī)，該單片機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)繼電器關(guān)閉電器的次數(shù)和人沒有及時(shí)關(guān)閉電器而浪費(fèi)的電量，并通過兩位7段數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)人再次進(jìn)入房間時(shí)，微波感應(yīng)裝置檢測(cè)到后把該信息通過單片機(jī)（發(fā)送端）觸發(fā)有效電平給無線發(fā)射模塊，將其傳遞給接收端的無線接收模塊和單片機(jī)（接收端），然后接受端單片機(jī)啟動(dòng)語音提示功能（如“你好！下次離開請(qǐng)記得關(guān)閉電器哦！”還可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置語音播放內(nèi)容）。

4 原理示意圖

5 作品的價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義

⑴本作品可以在人離開后及時(shí)關(guān)閉電器，解決人們離開房間忘關(guān)電器的問題，節(jié)能環(huán)保。

⑵通過統(tǒng)計(jì)并顯示在一定時(shí)間內(nèi)人們忘記關(guān)電器的次數(shù)和節(jié)約的電量，以及在人再次進(jìn)入房間時(shí)進(jìn)行語音提示人們及時(shí)關(guān)電器，從而增強(qiáng)人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)，養(yǎng)成低碳生活習(xí)慣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]中國集成電路大全編委會(huì).微波集成電路.國防工業(yè)出版社.

[2]李潤旗.微波電路CAD軟件應(yīng)用技術(shù).國防工業(yè).