基于充電器的電源可控插頭插座裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，其中裝置包括：連接電源的插頭、充電電路以及充電接口、MCU處理模塊、輸入模塊、電源控制機(jī)構(gòu)和電器供電插孔；所述MCU處理模塊，在所述充電電路提供的TTL電平的供電下，根據(jù)所述輸入模塊獲取的人機(jī)交互信息，定時控制電源控制機(jī)構(gòu)；所述電源控制機(jī)構(gòu)，在所述MCU處理模塊的控制下，控制電源與所述電器供電插孔的連通或斷開。本發(fā)明提供的裝置實(shí)現(xiàn)簡單、造型小巧。
【專利說明】基于充電器的電源可控插頭插座裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充電器以及智能家電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能家居環(huán)境中，用戶要求對家電進(jìn)行定時控制。例如，用戶希望對熱水器、電飯煲、冰箱等家用電器進(jìn)行定時啟動和關(guān)閉。然而，普通的插頭沒有定時控制功能，目前的插頭依靠機(jī)械裝置，通過物理的辦法定時控制市電的開關(guān)，但機(jī)械裝置容易受損而且制造噪聲。使用嵌入微處理器的辦法，讓MCU計(jì)時，最后通過繼電器等裝置控制市電的開關(guān)，然而該方案需要市電轉(zhuǎn)為5V直流電，供微處理器電路工作，導(dǎo)致成本上升而功能單一，性價(jià)比沒有最大限度的發(fā)揮優(yōu)勢。
[0003]申請(專利)號200520004925的專利文件公開了一種定時無線遙控插頭插座裝置，其包括一定時無線遙控發(fā)射插頭模組和一無線遙控接收插座模組或接線盒模組，插頭模組包括一電源供應(yīng)電路、一無線發(fā)射模組、一編碼產(chǎn)生電路、一定時器狀態(tài)檢測電路和一定時器模組；插座模組或接線盒模組包括一電源供應(yīng)電路、一無線接收模組、一解碼電路和一電源控制電路。該專利將定時器與無線遙控結(jié)合在一起，通過安裝在插頭內(nèi)的定時器設(shè)定時間，控制流經(jīng)插座內(nèi)的市電通斷，實(shí)現(xiàn)定時控制。但是，該專利使用無線，又使用了強(qiáng)電轉(zhuǎn)弱電，不但無線模塊需要承擔(dān)開模的巨大費(fèi)用，而且電路復(fù)雜，功能卻單一，性價(jià)比不高，造價(jià)昂貴，攜帶非常不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)簡單、造型小巧的電源可控插頭插座裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
[0005]為此，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置，包括:連接電源的插頭、充電電路以及充電接口，還包括:MCU處理模塊、輸入模塊、電源控制機(jī)構(gòu)和電器供電插孔；所述MCU處理模塊，在所述充電電路提供的TT(Transistor-Transistor Logic)電平的供電下,根據(jù)所述輸入模塊獲取的人機(jī)交互信息，定時控制電源控制機(jī)構(gòu)；所述電源控制機(jī)構(gòu)，在所述MCU處理模塊的控制下，使電源與所述電器供電插孔連通或斷開。
[0007]所述裝置還包括:顯示模塊，用于在所述MCU處理模塊控制下，顯示定時信息并指示電源與電器供電插孔是連通還是斷開；存儲模塊，用于存儲所述輸入模塊獲取的人機(jī)交互信息，作為MCU處理模塊以后定時控制的依據(jù)。
[0008]所述裝置還包括:充電控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述充電電路與所述充電接口的連接或斷開。
[0009]所述充電控制機(jī)構(gòu)依據(jù)所述充電電路充電電流是否飽和進(jìn)行控制。
[0010]所述電源控制機(jī)構(gòu)和所述充電控制機(jī)構(gòu)采用開關(guān)實(shí)現(xiàn)；所述顯示模塊采用液晶或數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)；所述存儲模塊采用EEPROM實(shí)現(xiàn)。
[0011]所述充電接口采用USB接口形式為智能終端充電；所述電器供電插孔用于插入外部電器的插頭。
[0012]一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括:所述充電器將電源轉(zhuǎn)換為TTL電平；所述充電器在所述TTL電平的供電下，根據(jù)獲取的人機(jī)交互信息，定時控制電源與外部電器的連通或斷開。
[0013]所述方法還包括:顯示定時信息并指示電源與電器供電插孔是連通還是斷開；存儲所述人機(jī)交互信息，作為以后定時控制的依據(jù)。
[0014]所述方法還包括:依據(jù)充電電流變化控制充電器與被充電終端的連接或斷開。
[0015]對于上述技術(shù)方案的技術(shù)效果分析如下:
[0016]本發(fā)明所述裝置和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一式兩用:在該裝置上既能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的充電功能，還可以作為可控的插座，控制外部電器的電源導(dǎo)通或斷開。通過市電轉(zhuǎn)直流電的固定開銷，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼產(chǎn)品充電及控制市電，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在浪費(fèi)社會資源、社會資源沒有得到最優(yōu)化的配置的問題，本發(fā)明提出的裝置節(jié)省成本、功能多樣化且攜帶方便。
[0017]在作為電源控制插座使用時，具有記憶參數(shù)的功能，設(shè)計(jì)更加人性化，，每次插頭上電后，MCU都從EEPROM里面調(diào)出用戶習(xí)慣的定時參數(shù)，實(shí)現(xiàn)一次性輸入，永久式運(yùn)用。
[0018]優(yōu)選地，對于傳統(tǒng)充電功能進(jìn)行改進(jìn)，即在對電池充電電后斷開充電器與電池的連接，避免對電池進(jìn)行過度充電，延長電池壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明優(yōu)選的基于充電器的電源可控插頭插座裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明優(yōu)選的基于充電器的電源可控插頭插座裝置外形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]目前的充電器(例如，用于給手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3等進(jìn)行充電的充電器)需要將市電轉(zhuǎn)為TTL電平，但不具備定時功能。本發(fā)明利用現(xiàn)有充電器將市電轉(zhuǎn)換為TTL電平的特點(diǎn)，結(jié)合MCU的定時控制功能，對現(xiàn)有充電器進(jìn)行改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)電源可控的插頭插座裝置。
[0022]另外，現(xiàn)有充電器在電池充滿電后，充電器還是對電池進(jìn)行充電，導(dǎo)致電池壽命下降。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，對該問題進(jìn)行克服。
[0023]參考圖1，示出了優(yōu)選的基于充電器的電源可控插頭插座裝置。該裝置可劃分為兩部分:第一部分是由充電電路10、充電控制機(jī)構(gòu)20和充電接口 30構(gòu)成的充電實(shí)現(xiàn)部分，該第一部分在傳統(tǒng)的充電器實(shí)現(xiàn)功能上增加充電控制機(jī)構(gòu)，控制在對電池充滿電后斷開與電池的電氣連接，從而避免對電池進(jìn)行反復(fù)充電；第二部分是由MCU處理模塊40、輸入模塊50、顯不模塊60、存儲模塊70、電源控制機(jī)構(gòu)80和電器供電插孔90構(gòu)成的對外部電器進(jìn)行電源控制的部分，該第二部分是在傳統(tǒng)充電器基礎(chǔ)上新增的部分，利用MCU定時控制功能，通過電源控制機(jī)構(gòu)控制電源與外部電器的連通與斷開。需要說明的是，第二部分為了實(shí)現(xiàn)基本的電源控制功能，僅MCU處理模塊40、輸入模塊50、電源控制機(jī)構(gòu)80和電器供電插孔90即可實(shí)現(xiàn)，而優(yōu)選的情況下再包括顯示模塊60和存儲模塊70，使設(shè)計(jì)更加人性化。[0024]各模塊的功能為:
[0025]充電電路10:傳統(tǒng)的充電電路，其能夠?qū)?20V市電轉(zhuǎn)換為TTL電平(以下以5V說明)。
[0026]充電控制機(jī)構(gòu)20:控制充電電路10與充電接口 30的連接或斷開，即控制充電電路10與被充電終端(以下以手機(jī)為例)的電氣連接。例如，可采用開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
[0027]充電接口 30:連接手機(jī)的接口，例如USB接口。
[0028]MCU處理模塊40:微處理器模塊，具有定時控制功能，其利用充電電路10輸出的5V電平供電工作，對輸入模塊50、顯示模塊60、存儲模塊70和電源控制機(jī)構(gòu)80進(jìn)行控制。
[0029]輸入模塊50:用于獲取用戶輸入的時間信息和/或命令。
[0030]顯示模塊60:用于顯示時間，并指示電源是接通還是斷開。例如采用液晶模塊或數(shù)碼模塊以及指示燈實(shí)現(xiàn)。
[0031]存儲模塊70:用于存儲人機(jī)交互信息，作為MCU下次控制的依據(jù)?？刹捎肊EPROM形式的存儲器。
[0032]電源控制機(jī)構(gòu)80:控制電源與電器供電插孔90的電氣連接，即，控制是否向外部電器進(jìn)行供電。實(shí)現(xiàn)形式可以是開關(guān)。
[0033]電器供電插孔90:在傳統(tǒng)充電器上另外開具的供電插孔，用于插入外部電器的插頭。
[0034]模塊之間的工作關(guān)系為:
[0035]充電電路10的輸出作為手機(jī)的充電電流輸入源，當(dāng)手機(jī)充滿電時，充電控制機(jī)構(gòu)20會切掉充電電路10與手機(jī)的電氣連接，該過程不需MCU的支配。
[0036]MCU處理模塊40用以計(jì)時，并控制電源控制機(jī)構(gòu)80 ;電源控制機(jī)構(gòu)80控制市電與電器供電插孔90的電氣連接；輸入模塊50用以輸入?yún)?shù)，設(shè)置電源控制機(jī)構(gòu)80的工作，從而控制市電與電器供電插孔90的電氣連接，最終對外部電器的工作時間段起控制作用；顯示模塊60指示一天24小時內(nèi)，外部電器不同工作狀態(tài)的持續(xù)時間段，或者可以顯示電器工作狀態(tài)持續(xù)剩余時間；存儲模塊70用以存儲上幾次用戶通過輸入模塊50輸入的設(shè)置參數(shù)，上電后，如果用戶沒有輸入新的參數(shù)，那么依用戶上一次的設(shè)置參數(shù)為準(zhǔn)。另外，用戶還可以通過按鍵調(diào)用自己設(shè)過的歷史參數(shù)。
[0037]本發(fā)明提供的電源可控插頭插座裝置的實(shí)施方法為:
[0038]對手機(jī):
[0039]上電后，對手機(jī)進(jìn)行充電；電池充滿電，充電電路可以檢測到電流變小，充電控制機(jī)構(gòu)狀態(tài)取反，斷開對手機(jī)的充電。
[0040]對外部電器:
[0041]第一步:上電后，MCU從EEPROM里面讀取上一次用戶輸入的設(shè)置參數(shù)。作為操控外部電器的時鐘基準(zhǔn)。
[0042]第二步:如果用戶不需要改變參數(shù)，則直接進(jìn)入第三步，否則通過人機(jī)接口重新設(shè)置一天24小時里面操控外部電器工作的時間段，或調(diào)用歷史參數(shù)。
[0043]第三步:MCU從O時刻開始計(jì)時，每到達(dá)一次人機(jī)接口的預(yù)設(shè)制時間點(diǎn)，電源控制機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)取反一次，從而帶動外部電器的通電與斷電。
[0044]參考圖2，為本發(fā)明提供的基于充電器的電源可控插頭插座裝置的外形示意圖。該裝置外形上具有連接市電電壓的插頭、用于給手機(jī)等進(jìn)行充電的USB接口、控制狀態(tài)切換鍵、時間指示切換鍵、指示燈、液晶或數(shù)碼管以及連接外部電器的電器供電插孔。該裝置小巧、攜帶方便。
[0045]其中插頭(例如，鈕扣式)與市電電源相接，該插頭插入市電后，可通過USB接口對手機(jī)等進(jìn)行充電，充電控制機(jī)構(gòu)不受MCU的支配，當(dāng)充電電路充電飽和時，充電電路依充電電流的變化，切換充電控制機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，從而控制充電電池與充電電路的導(dǎo)通或斷開。
[0046]另外，按壓控制狀態(tài)切換鍵，控制狀態(tài)切換指示燈亮滅交替顯示，控制狀態(tài)指示燈亮表示當(dāng)前液晶所指示的時間到時，或者數(shù)碼管所顯示的時間減到O時，電源控制機(jī)構(gòu)工作，使得市電與電器供電插孔相導(dǎo)通；反之市電與市電插孔斷開，不對外部電器供電。按壓時間指示切換鍵，設(shè)置液晶或數(shù)碼管的時間，長按該鍵可切換小時、分鐘。在控制狀態(tài)切換鍵與時間指示切換鍵的配合下，液晶上依次顯示一天24小時里面，外部電器的不同工作狀態(tài)的若干個時間段，如果使用數(shù)碼管，則數(shù)碼管實(shí)時顯示每種工作狀態(tài)的剩余時間。該配置全部寫入EEPROM中，供下次使用該裝置時調(diào)用。
[0047]本發(fā)明所述裝置和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一式兩用:在該裝置上既能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的充電功能，還可以作為可控的插座，控制外部電器的電源導(dǎo)通或斷開。通過市電轉(zhuǎn)直流電的固定開銷，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼產(chǎn)品充電及控制市電，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在浪費(fèi)社會資源、社會資源沒有得到最優(yōu)化的配置的問題，本發(fā)明提出的裝置節(jié)省成本、功能多樣化且攜帶方便。
[0048]在作為電源控制插座使用時，具有記憶參數(shù)的功能，設(shè)計(jì)更加人性化，每次插頭上電后，MCU都從EEPROM里面調(diào)出用戶習(xí)慣的定時參數(shù)，實(shí)現(xiàn)一次性輸入，永久式運(yùn)用。
[0049]優(yōu)選地，對于傳統(tǒng)充電功能進(jìn)行改進(jìn)，即在對電池充電電后斷開充電器與電池的連接，避免對電池進(jìn)行過度充電，延長電池壽命。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置，包括:連接電源的插頭、充電電路以及充電接口， 其特征在于，還包括:MCU處理模塊、輸入模塊、電源控制機(jī)構(gòu)和電器供電插孔； 所述MCU處理模塊，在所述充電電路提供的TTL電平的供電下，根據(jù)所述輸入模塊獲取的人機(jī)交互信息，定時控制電源控制機(jī)構(gòu)； 所述電源控制機(jī)構(gòu)，在所述MCU處理模塊的控制下，使電源與所述電器供電插孔連通或斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 顯示模塊，用于在所述MCU處理模塊控制下，顯示定時信息并指示電源與電器供電插孔是連通還是斷開； 存儲模塊，用于存儲所述輸入模塊獲取的人機(jī)交互信息，作為MCU處理模塊以后定時控制的依據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括: 充電控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述充電電路與所述充電接口的連接或斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述充電控制機(jī)構(gòu)依據(jù)所述充電電路充電電流是否飽和進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電源控制機(jī)構(gòu)和所述充電控制機(jī)構(gòu)采用開關(guān)實(shí)現(xiàn)；所述顯示模塊采用液晶或數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)；所述存儲模塊采用EEPROM實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述充電接口采用USB接口形式為智能終端充電；所述電器供電插孔用于插入外部電器的插頭。
7.一種基于充電器的電源可控插頭插座裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括: 所述充電器將電源轉(zhuǎn)換為TTL電平； 所述充電器在所述TTL電平的供電下，根據(jù)獲取的人機(jī)交互信息，定時控制電源與外部電器的連通或斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括: 顯示定時信息并指示電源與電器供電插孔是連通還是斷開； 存儲所述人機(jī)交互信息，作為以后定時控制的依據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，還包括:依據(jù)充電電流變化控制充電器與被充電終端的連接或斷開。
【文檔編號】H01R13/70GK103515811SQ201210208359
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】黎金華, 朱奎, 張建平, 劉敏, 楊紅衛(wèi) 申請人:深圳市金正方科技有限公司