CN104022486A - 一种家用多功能用电保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用多功能用电保护器，它是通过单片机来控制继电器电路中的电压和电流；它采用STC89C52单片机作为控制器，单片机芯片31引脚连接高电平；在P27口上接过压、过载检测电路，P16、P17口上接LED灯指示电路，P11接蜂鸣器电路；电源电路插在P1上；S1是个六脚自锁开关，控制电源的通断；通过LED灯显示供电是否正常；在输出端并联一个电解电容；电源VCC为5伏；连接有指示灯电路、蜂鸣器电路、过压监测电路、过流监测电路和继电器控制电路。本发明的家用多功能电保护器具有使用方便，价格便宜，性能可靠等优点，具有很大的实用价值。

Description

一种家用多功能用电保护器

技术领域

    本发明涉及保护电路装置，具体是一种家用用电保护器。

背景技术

随着社会科学技术的日益发展，规模的不断扩大，用电量的快速增加。电在各行各业中起到至关重要的作用，给人们的生活带来很多方便。但随之而来的是不容忽视的安全用电问题。家庭某些电器使用时间过长或质量不过关，有时因电源电压过高或过载，造成电器损坏乃至引起火灾，给人们带来严重的伤害与损失。

目前在市场上的用电保护器功能过于单一，买得最多的是一般的漏电保护器。适合于家庭使用只有少数几个通用的用电保护器，随着越来越多的功能电器的出现，保护功能也应该更强大。为了保护设备的安全，所以，要对用电保护器进行合理的改造，使之更能适应家庭当前和未来的需求。

发明内容

 本发明的目的是提供一种家用多功能用电保护器，可以实现过压和过载保护功能，在家庭用电器电压过大或功率过大时可以自动切断电源。

实现本发明目的的技术方案：一种家用多功能用电保护器，通过单片机来控制继电器电路中的电压和电流；包含以下组成部分：

(1)单片机最小系统电路部分；采用STC89C52单片机作为控制器，单片机芯片31引脚连接高电平；在P27口上接过压、过载检测电路，P16、P17口上接LED灯指示电路，P11接蜂鸣器电路；

(2)电源电路部分；电源电路插在P1上；S1是个六脚自锁开关，控制电源的通断；通过LED灯显示供电是否正常；在输出端并联一个电解电容；电源VCC为5伏；

    (3)指示灯电路部分；指示灯电路用以显示电路是否正常，R是红灯，Y是绿灯，路正常的时候绿灯亮，红灯灭；当检测到过压或者过流的时候，红灯亮，绿灯灭，同时蜂鸣器响。

(4)蜂鸣器电路部分；首先在系统里设定有一个电压上限值，当电压比目前收集到设定电压上限值底时，程序将进入报警子程序，触发蜂鸣器报警；报警电路中三极管的作用是增加晶体管的驱动能力。

(5)过压监测电路部分：过压检测电路中，R11是一个滑动变阻器，可以改变其阻值，LM393是一个电压比较器模块，主要功能就是比较a、b两端的电压。

(6)过流监测电路部分； 过流检测电路中，SW1这是3个波动开关，可以实现3路电路的通断，通过调节R19，设定标准的电压值。

(7)继电器控制部分：当STC89C52的P27输出高电平，继电器未开启，反之亦然，当输出为低电平，继电器接通，从而激活连接回路；当检测到过压和过流时，继电器会自动切断电源，保护单片机不受损害的作用。

本发明的家用多功能电保护器是通过单片机来来控制继电器电路中的电压和电流，首先设定一个标准电压，然后采集输入电压，通过一个电压比较器来进行比较，将检测到得信号传给单片机，通过单片机来控制继电器。本发明具有使用方便，价格便宜，性能可靠等优点，具有很大的实用价值。

附图说明

图1是单片机最小系统电路图；

图2是电源电路图；

图3是指示灯电路图；

图4是蜂鸣器电路图；

图5是过压监测电路图；

图6是过流检测电路图；

图7是继电器控制电路图。

具体实施方式

实施例1

一种家用多功能用电保护器，包含以下结构：

(1)单片机最小系统电路部分；如图1所示，该单片机最小系统具有复位电路和振荡电路。单单片机芯片31引脚连接高电平；

(2)电源电路部分；如图2所示，电源插在P1上；S1是个六脚自锁开关，控制电源的通断；LED灯显示供电是否正常；输出端要并联上一个电解电容，是为了滤除交流电的干扰，使结果更加准确，也可以防止损坏单片机系统。

 (3)指示灯电路部分； 如图3所示，指示灯电路主要是显示电路是否正常，R是红灯，Y是绿灯，路正常的时候绿灯亮，红灯灭；当检测到过压或者过流的时候，红灯亮，绿灯灭，同时蜂鸣器响。

(4)蜂鸣器电路部分：首先在系统里设定有一个电压上限值，当电压比目前收集到设定电压上限值底时，程序将进入报警子程序，触发蜂鸣器报警，电路如图4所示，三极管的作用是增加晶体管的驱动能力。

(5)过压监测电路部分：如图5所示，过压检测电路中，R11是一个滑动变阻器，可以改变其阻值，LM393是一个电压比较器模块，主要功能就是比较a、b两端的电压。在电压检测中，首先要设定一个电压上限值，也就是b端的电压值，它应该=(5V/(1k+3k))*3k=3.75v；a端为电压的采集端，a、b连接到比较器LM393的两端，采集a端的电压值通过比较器LM393和b端进行比较，当Va<Vb 时，电路正常，指示灯显示绿灯亮，红灯灭，这时可以缓慢增大R11的电阻值，当Va>Vb时，此时就会触发过压保护，单片机切断继电器给这个电路供电，同时红灯亮，绿灯灭，触发蜂鸣器进行报警。

(6)过流监测电路部分； 如图6所示，过流检测电路中，SW1这是3个波动开关，可以实现3路电路的通断，我们可以通过调节R19，设定一个标准的电压值，就是当三个开关都闭合时候c比d高，其他各种情况是c比d低的一个电压值 ，将才c、d两点接到电压比较器LM393的两个引脚上，通过波动开关SW1逐渐增大电流，同时c点的电压也逐渐增大，当Vc>Vd时，此时就会触发过压保护，单片机切断继电器给这个电路供电，同时红灯亮，绿灯灭，触发蜂鸣器进行报警。

(7)继电器控制部分。如图7所示，继电器输出控制接口时，可以做到AC和DC信号输出切换。在自动调整电路起到安全的作用，变换电路等作用。当STC89C52的P27输出高电平，继电器未开启，反之亦然，当输出为低电平，继电器接通，从而激活连接回路；当检测到过压和过流时，继电器会自动切断电源，保护单片机不受损害的作用。

Claims (1)

1.一种家用多功能用电保护器，通过单片机来控制继电器电路中的电压和电流；其特征是它包含以下组成部分：

(1)单片机最小系统电路部分；采用STC89C52单片机作为控制器，单片机芯片31引脚连接高电平；在P27口上接过压、过载检测电路，P16、P17口上接LED灯指示电路，P11接蜂鸣器电路；

(2)电源电路部分；电源电路插在P1上；S1是个六脚自锁开关，控制电源的通断；通过LED灯显示供电是否正常；在输出端并联一个电解电容；电源VCC为5伏；

    (3)指示灯电路部分；指示灯电路用以显示电路是否正常，R是红灯，Y是绿灯，路正常的时候绿灯亮，红灯灭；当检测到过压或者过流的时候，红灯亮，绿灯灭，同时蜂鸣器响；

(4)蜂鸣器电路部分；首先在系统里设定有一个电压上限值，当电压比目前收集到设定电压上限值底时，程序将进入报警子程序，触发蜂鸣器报警；报警电路中三极管的作用是增加晶体管的驱动能力；

(5)过压监测电路部分：过压检测电路中，R11是一个滑动变阻器，可以改变其阻值，LM393是一个电压比较器模块，主要功能就是比较a、b两端的电压；

(6)过流监测电路部分； 过流检测电路中，SW1这是3个波动开关，可以实现3路电路的通断，通过调节R19，设定标准的电压值；

(7)继电器控制部分：当STC89C52的P27输出高电平，继电器未开启，反之亦然，当输出为低电平，继电器接通，从而激活连接回路；当检测到过压和过流时，继电器会自动切断电源，保护单片机不受损害的作用。