单片机多功能定时开关设计
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选题依据及研究意义
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随着电子技术的飞速的发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，但许多电器开关并不具备定时开启和关闭功能。而由于某些特殊原因可能会给我们的生活或工作带来一些困挠和遗憾。比如：许多球迷或新闻爱好者因错过了开电视机的时间因而与精彩球赛或新闻擦肩而过；农民可能由于工作繁忙而忘记给自家水塔抽水，造成生活一时不便；学校的起床广播因值班人员睡过头而推迟播放。
为了追求更高的生活、工作节奏，人们对许多电器、仪器、设备的自动化要求也越来越高，自动化、智能化的定时开关也就成为一种必然。定时开关除了能解决以上问题，另外诸如按时自动打铃、定时广播、照明系统和工厂动力设备的通断，以及家用电热水器、空调等的自动开启关闭也需要定时开关。定时开关的使用大大减少了人的劳动，给人们的生活、工作带来了极大的方便，还能起到节能的作用。
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因此，研究定时开关，有着非常现实的意义。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代定时开关发展的趋势。在这种趋势下，数字化、多功能化已经成为现代开关生产研究的主导设计方向。
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选题的研究现状
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定时开关由来已久，在人们的生活中扮演着重要的角色，用途相当广泛，主要用于家用电路、工业控制中，旨在提醒、计划或者规律化生活、工作上，给人们的生活带来极大的便利。但传统的定时开关多采用数字集成电路定时，元器件多，电路结构复杂、、功率损耗大、成本高，并且精度低、定时时间较短。因此有必要对数字电子钟进行改进。
而单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
与传统数字式定时开关相比，用单片机做为控制核心加上固态继电器组成的定时开关具有造价低廉、定时准确、操作方便等特点，特别适合家庭小电器、照明系统、校园广播、电铃等。
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拟研究的主要内容和思路
研究内容：
本次设计就是基于单片机开发的，本文介绍一款以单片机 AT89C51 编程控制为核心，外接键盘及显示接口电路和时钟电路，并通过继电器吸合导通和关闭电源线，对电器进行控制。此开关具备实时时间显示、时钟校准、定时时间设置、定时启动和关闭的功能。
研究思路：
1.理论知识的学习积累。单片机基础知识的学习掌握，包括功能、结构、指令系统等；单片机 AT89C51及时钟芯片的接口及性能；protel画图及PCB版制作。
2.系统的总体设计，包括硬件设计和软件设计。硬件设计包括模块的划分、最小系统的搭建、外围器件的选择、器件之间的连接等；软件设计包括程序流程设计，程序编写和调试。
3.系统的总体测试分析。包括对各个模块各功能的测试和总体的测试，对处理结果进行详细的分析，并相应调整修改。
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4.总结，撰写论文，修改，定稿。
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研究的创新点及重、难点
本采集处理系统创新点在于改变过去用单纯的数字集成电路的方法，用单片机技术开发一个小的多功能定时开关，成本更低，硬件设备更少，体积也更小，实时性强，可升级性强，可进一步扩展功能，而且便于携带。
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重点难点包括：
（1）单片机结构及其与外围器件的连接方法。在与外围器件的连接上，由于对处理速度要求较高，控制逻辑较复杂，管脚也较多，与外围器件接口也是重难点。
（2）由于硬件电路的好坏对测试结果存在很大影响，如电路的稳定性、产生的延时及其抗干扰能力等。因此，硬件电路设计与调试存在一定的难度。
(3)软件设计部分，该程序设计的主要难点在于对时间控制要精确。
研究进程安排
计划分几步来完成我的毕业设计：
1月底-年2月底：查阅整理相关资料，撰写开题报告；
2月底-3月初：修改并完成开题报告，准备论文资料；
3月初-3月中旬：查阅更多的资料，掌握单片机AT89C51及时钟芯片的工作原理，完成电路图设计、元器件清单、系统仿真等工作；
3月中旬-4月底：完成电路制作并编写程序，按功能逐级调试通过后，在实验平台上调试整个系统，并改进测量范围和测试精度；统调，测试，记录数据并分析测试结果；
5月份撰写、修改、完成毕业论文。
主要参考文献
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其他说明
初步拟定的目标是实现一个基于单片机的多功能定时开关的设计，如果能较快的完成，将进一步扩展功能，如报警鸣叫功能模块等。
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