基于AVR的智能节能插座设计

0 引言
    计算机外部设备(如打印机、扫描仪、音响等)的待机能耗不但增加了消费者的日常电费开支，也使电力资源浪费极大。该设计的计算机智能节能插座利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，能够减少计算机及其外设所产生的辐射，以此达到节能和环保功效；同时还具备有分段定时开关的功能。该智能插座也可以通过功能转换作为普通插座使用，不影响其他设备的使用。

1 智能插座的设计
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。该控制器以AVR mega 48为控制核心，外围电路主要由电流采样电路、模／数转换参考电压电路、状态显示电路、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行状态和过流保护；数／模转换参考电压电路为电流的采样提供参考；状态显示电路表明插座当前的运行状态；键盘输入实现普通插座与智能插座的切换、设置待机临界电流值、设置分段开关的时间点。计算机主机运行状态通过主机接口的电流互感器检测，过流保护通过另一互感器检测，当电流大于额定电流一定时间时切断受控插座的电源，对外设起到保护作用。由于互感器的感应电流较小，在数／模转换过程用对参考电压的要求较高，该设计采用带隙恒压源TL431作为A／D转换的参考电压。不同的计算机主机的待机电流可能不同，因此通过外部键盘可以采样待机电流为临界值，同时可以设置插座作为普通插座使用；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、低功耗等优点，程序存储器和数据存储器可独立访问的哈佛结构，代码执行效率高。该系统采用的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；同时片内还集成了看门狗；8路10位ADC；3路可编程PWM输出；具有在线系统编程功能，片内资源丰富，集成度高，使用方便。使用AVR mega48V可以很方便地实现外部输入参数的设置、电流检测、工作状态的指示等。

本文关键字：智能  开关控制电路，电器控制 - 开关控制电路