DIY智能家居：基于AVR的智能節(jié)能插排的系統(tǒng)解決方案

三、方案設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。系統(tǒng)通過AVR單片機(jī)對插排各個(gè)插口電流進(jìn)行采樣。采樣電流通過電流互感器得到。單片機(jī)根據(jù)所設(shè)定的主插口的電流大小判斷主設(shè)備是否關(guān)閉。如果主設(shè)備關(guān)閉，將所有輔助插口全部斷開，從而使外部設(shè)備斷電，降低待機(jī)功耗，達(dá)到節(jié)能的目的。通過計(jì)算得到各個(gè)插口所連接設(shè)備的功率和所用的電能。時(shí)鐘芯片為系統(tǒng)提供日歷時(shí)鐘信息。按鍵和液晶構(gòu)成人機(jī)接口，液晶正常狀態(tài)顯示日期時(shí)間和功率信息。通過按鍵可以對各個(gè)插口進(jìn)行配置以及輸入電流的上限值和下限值。出現(xiàn)過載現(xiàn)象時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號。

3.2 硬件平臺選用及資源配置

本次設(shè)計(jì)欲采用ATMEL公司的ATmega64作為主控制器，此芯片是一款高性能、低功耗的8位AVR微處理器。具有64K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，滿足設(shè)計(jì)程序的存儲空間；

2K字節(jié)的EEPROM，能夠?qū)崿F(xiàn)掉電非易失數(shù)據(jù)的保存；有8路10位ADC可滿足電流采樣；53 個(gè)可編程的I/O口滿足控制端口；以及六個(gè)可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。