2、硬件設(shè)計及原理

　　電源模塊是基于LNK304設(shè)計。圖2中L和N為220V交流電接口，將交流電加在LNK304芯片上，LNK304的S腳會輸出12V電壓，通過R13和R14分壓成6V再通過一個三極管加強(qiáng)驅(qū)動能力，三級管上有部分壓降，所以輸出電壓VDD大概為5V。

　　功率檢測采用FC7759芯片，F(xiàn)C7759會根據(jù)采集到的電壓信號與電流信號計算功率，根據(jù)功率的大小在CF腳輸出一定頻率的脈沖序列，該脈沖序列的頻率與功率的大小成正比。單片機(jī)可以根據(jù)讀到的脈沖頻率來判斷功率的大小從而發(fā)出相應(yīng)指令來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)動作。圖中FLQ為采樣電阻，采集的是電流信號，R3，R4，R5，R6電阻分壓，采集的是電壓信號。
　　二、MCU控制部分
　　控制部分采用MP20E01型單片機(jī)，該型號單片機(jī)功耗低，體積小，價格低廉同時IO也滿足本設(shè)計的需求。如圖4，功率檢測模塊輸出的脈沖信號送到 MP20E01單片機(jī)的P14腳，P12腳讀取按鍵信號，P15腳讀取外部紅外遙控信號，P13腳控制LED指示燈，P1.1控制繼電器開啟或關(guān)斷插座電源。

　　當(dāng)單片機(jī)檢測到用電器功率過高或過低時控制繼電器導(dǎo)通或關(guān)斷從而實(shí)現(xiàn)對插座電源的控制。

　　通過按鍵輸入可以實(shí)現(xiàn)對插座電源的開啟和關(guān)斷，還能進(jìn)行一些功能設(shè)定（如設(shè)置學(xué)習(xí)功能），紅外遙控主要用來開啟插座電源。

　　三、軟件流程圖
　　程序流程如圖8所示，上電后初始化單片機(jī)IO口、定時器，進(jìn)行中斷初配置然后進(jìn)入大循環(huán)。檢測按鍵或紅外信號，如果輸入無信號則繼續(xù)檢測按鍵和紅外信號， 如果有信號輸入則開啟插座電源。然后單片機(jī)判斷此時是否為空載，如果為空載則控制繼電器關(guān)斷插座電源，如果不為空載則檢測學(xué)習(xí)功能設(shè)置標(biāo)志位是否為1，如 果為1則進(jìn)行學(xué)習(xí)功能設(shè)定，如果不為1則進(jìn)入到下一步。單片機(jī)判斷當(dāng)前功率是否處于閾值<功率<2KW范圍內(nèi)，如果在該范圍內(nèi)則循環(huán)到按鍵檢 測，如果功率不在該范圍內(nèi)則控制繼電器一段時間后關(guān)斷插座電源。