[发明专利]自动定时电源开关

说明书

技术领域

本实用涉及的是电子技术领域，具体涉及一种自动定时电源开关。

背景技术

现如今许多电器设备还不具备定时开启和关闭功能，很多需要在固定时间段开、关的装置，还需人工值守和操作，造成电能及人力资源浪费，而且容易出现人为失误。为了解决这一问题，可使用定时开关来控制电器设备的电源在设定的时间段内自动通、断电。定时开关从功能上分为机械式和电子式，机械式定时开关一般采用钟表原理进行定时通断，机械结构复杂、计时精度不高、定时控制范围较短，每次使用之前都须重新设定定时时间，即一次设定短期有效，且定时时间一般无法一天内多段设置。

实用内容

针对现有技术上存在的不足，本实用目的是在于提供一种自动定时电源开关，结构简单易于制作、定时时间精确，可以一天内多组时间段设置，且一次设定长期有效、定时控制范围长。

为了实现上述目的，本实用是通过如下的技术方案来实现：自动定时电源开关，包括AVR单片机、按钮、复位电路、时钟电路、液晶显示电路、电源开关电路和插座。其中，AVR单片机分别与按钮、复位电路、时钟电路和液晶显示电路、电源开关电路相连，电源开关电路通过插座与220V电源相连。

所述的电源开关电路包括光耦和双向可控硅，光耦与双向可控硅相连，即单片机控制信号通过光耦隔离后驱动双向可控硅的通、断。

考虑到虽然利用单片机内部自带的定时器资源，编写相应的定时中断程序可以实现定时功能，但定时不是很精确，运行的时间长了会有误差，而且掉电后计时就不准了。为了确保定时时间的准确，而且即使掉电后走时依然准确，本实用采用外接硬件实时时钟芯片DS1307的办法，为系统提供一个准确可靠的时钟DS1307是美国DALLS公司生产的一种采用串行数据传输方式的实时时钟芯片，具有体积小、低功耗、接口容易、占用单片机I/O口线少等特点。为该芯片配备充满电的3V锂电池，这样，不仅确保了定时时间的准确、误差很小，而且在掉电后也可以维持很长时间，程序设计也相对简单。

为了满足电源开关的定时控制要求，当定时时间到了以后，由主控制器——单片机发出低压控制信号控制电源插座的通电或断电，即“以弱控强”，一般在这种控制要求下主要使用继电器、或晶体管及可控硅输出方式去实现。对三种方式进行比较：继电器输出方式属于机械隔离，耐压高，不适用于高频动作的负载，其寿命随带负载电流的增加而减少，在工作的过程中容易产生瞬间电流，从而不能很好的保护被控制的电器设备；可控硅是一种安全性能较高，根本不会产生瞬间电流的电子元器件，在工作的过程中实现了无触点控制，不会产生火花(即瞬间电流)、不会有火花干扰和触点烧灼的现象，可承受大功率的负载；晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快，适用于要求快速响应的场合，由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长，但晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，而且输出驱动能力要小于继电器输出。考虑到上述比较结果，为了保证自动定时电源开关用于电器设备控制的普遍适用性，最终确定采用双向可控硅输出方式。同时，为了隔离主控制器提供的直流低压控制信号和开关插座上的交流高压，使系统具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，采用光耦合器驱动双向可控硅。综合比较技术参数、性能/价格比、体积大小等方面，双向可控硅选择BAT12-600B型，光耦合器选择MOC3041型。

本实用能实现时间精确、定时控制范围长、且一次设定长期有效的电源开关定时控制，可广泛应用于家用电器、工业控制、社会活动等领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用；

图1为本实用的结构框图；

图2为本实用中的时钟电路图；

图3为本实用中电源开关电路图；

图4为本实用的电路图；

图5为本实用的AVR智能控制器软件流程图。

具体实施方式

为使本实用实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用。

参照图1至图5，本具体实施方式采用以下技术方案：自动定时电源开关，包括AVR单片机1、按钮2、复位电路3、时钟电路4、液晶显示电路5、电源开关电路6和插座7。AVR单片机1分别与按钮2、复位电路3、时钟电路4、液晶显示电路5、电源开关电路6相连，电源开关电路6通过插座7与220V电源相连。

值得注意的是，所述的电源开关电路6包括光耦61和双向可控硅62，光耦61与双向可控硅62相连。