摘要：在日益重视安全用电的今天，高校实验室因用电安全问题产生的事故仍然频发，针对实验室有些仪器设备，其在实验过程中需长时间运行的现状，而操作者在离开等待实验结果时，实验室的电源有可能会忘记关闭从而引发安全事故。本设计以AT89S52单片机为核心，采用模块化组成方式，并使用物联网远程控制的技术方法，解决实验室用电设备远程掉电问题。

本设计首先阐述了课题的研究背景，并指出了课题的研究意义，论述物联网的发展现状以及趋势。接着进行机械结构的设计，包括了扳动结构（可对实验室包括控制器进行整体断电），点动结构（可对单独实验设备进行断电）；支撑结构（掉电控制装置的框架）。然后根据本设计要求选择AT89S52单片机为主控制核心，并根据实验室实际使用需要，加装24L01发射模块进行远程指令传输，在点动触发模块上加装24L01无线接收模块，以便在任意距离接受主控制模块发出的指令。依据功能要求，本设计的掉电控制器可以实现在某一时间的定时关闭，因此选择DS1302时钟模块给单片机提供准确时间。同样，依据功能要求，本设计可以使用手机端作为时间设置装置，因此选择ESP8266WiFi模块进行远程通信，将设置指令传输。而上述部分的供电则由设计的电源模块完成。 

最后对本设计进行测试，该设计各模块运行正常，达成了对实验设备远程掉电控制的设计目标。

关键词：用电安全；远程控制；物联网；掉电

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究背景与意义-1

1.2国内外研究现状及趋势-1

1.3主要研究内容及章节安排-1

2机械结构设计-2

2.1扳动结构设计-2

2.1.1扳动结构动力装置介绍-2

2.1.2扳动结构机械装置设计-3

2.2点动结构设计-5

2.2.1点动结构动力装置介绍-5

2.2.2点动结构可移动装置设计-6

2.3支撑结构设计-6

2.4固定结构设计-7

3系统硬件设计-8

3.1系统总体方案设计-8

3.2控制模块设计-8

3.2.1控制芯片选择-8

3.2.2控制芯片介绍-9

3.3时钟模块设计-10

3.3.1DS1302时钟模块简介-10

3.3.2DS1302时钟模块电路设计-11

3.4远程控制通信模块设计-12

3.4.1WiFi模块介绍-12

3.4.2WiFi通信模块电路设计-13

3.5无线收发模块设计-13

3.5.1无线收发模块介绍-13

3.5.2无线收发模块电路设计-15

3.6电源模块设计-15

3.6.1AC/DC电源模块设计-15

3.6.2 12v转5vDC/DC电源模块设计-17

3.6.3 AMS1117-3.3v电源模块设计-18

3.7驱动电路设计-19

4系统软件设计-21

4.1软件开发综述-22

4.1.1软件语言选择-22

4.1.2开发平台选择-22

4.2DS1302控制程序设计-22

4.3 ESP8266WiFi通信模块控制程序设计-26

4.4 NRF24L01模块收发控制程序设计-28

5系统测试-31

5.1系统实物展示-31

5.2系统测试流程-31

5.3系统测试中的问题与解决-31

5.4系统测试感受-32

结论-33

致谢-34

参考文献-35