智能電源插座及控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能電源插座及控制系統。該智能電源插座包括中央處理器、電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與電能計量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計量模塊；所述電能計量模塊根據電流和電壓得到電能；顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據WiFi模塊的輸入信號控制所述控制開關的開啟和關斷。上述智能電源插座及控制系統，可通過電能計量模塊計算電能，通過WiFi模塊的輸入信號控制控制開關的開啟和關閉，通過顯示模塊顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
【專利說明】 智能電源插座及控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及家用電器領域，特別是涉及一種智能電源插座及控制系統。
【背景技術】
[0002]電源插座是用來接上交流電，使家用電器與可攜帶式小型設備通電使用的裝置。電源插座是有插槽的母接頭，以便讓有棒狀或銅板狀突起的電源插頭插入，將電力經電源插頭傳導到電器。傳統的電源插座僅可將電力傳導到電器，功能單一，且無法進行智能控制。
實用新型內容
[0003]基于此，有必要針對傳統的電源插座功能單一且無法智能控制的問題，提供一種功能多樣且方便控制的智能電源插座。
[0004]此外，還有必要提供一種功能多樣且方便控制的智能電源插座控制系統。
[0005]一種智能電源插座，包括中央處理器、電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計量模塊；所述電能計量模塊根據所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據所述WiFi模塊的輸入信號控制所述控制開關的開啟和關斷。
[0006]在其中一個實施例中，所述中央處理器和電能計量模塊集成；所述控制開關為繼電器。
[0007]在其中一個實施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，通過所述紅外收發(fā)模塊控制與所述智能電源插座相連的家用電器。
[0008]在其中一個實施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時控制所述控制開關通斷的計時模塊。
[0009]一種智能電源插座控制系統，包括移動終端、無線路由器和智能電源插座，所述智能電源插座包括中央處理器、電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計量模塊；所述電能計量模塊根據所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據所述WiFi模塊的輸入信號控制所述控制開關的開啟和關斷；所述移動終端、無線路由器和智能電源插座組成無線局域網，所述移動終端通過所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關的開啟和關斷。
[0010]在其中一個實施例中，所述智能電源插座初始默認設置為無線路由器狀態(tài)，所述移動終端接入所述智能電源插座，并將所述無線路由器的SSID和密碼配置給所述智能電源插座，以使所述智能電源插座從無線路由器狀態(tài)轉換為WiFi客戶端狀態(tài)。[0011]在其中一個實施例中，所述智能電源插座控制系統還包括服務器，所述移動終端、無線路由器、智能電源插座和服務器組成遠程通信網絡，所述移動終端通過所述服務器及所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關的開啟和關斷。
[0012]在其中一個實施例中，所述移動終端通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與所述服務器相連。
[0013]在其中一個實施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時控制所述控制開關通斷的計時模塊；所述移動終端對所述智能電源插座進行任務設置，所述計時模塊根據所述任務定時控制所述控制開關的通斷。
[0014]在其中一個實施例中，所述智能電源插座包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，所述移動終端從互聯網下載電器的紅外通訊碼，并直接發(fā)送到所述智能電源插座，遙控家用電器，或者通過所述服務器及所述無線路由器連接所述智能電源插座，控制相應家用電器。
[0015]上述智能電源插座和控制系統，可通過電能計量模塊計算電能，通過WiFi模塊的輸入信號控制控制開關的開啟和關閉，通過顯示模塊顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
[0016]另外，通過移動終端可查詢智能電源插座的電能數據，移動終端與服務器、無線路由器配合可實現遠程控制和遠程查詢功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為一個實施例中智能電源插座的結構框圖；
[0018]圖2為Iv實施例中智能電源插座控制系統；
[0019]圖3為另一個實施例中智能電源插座控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]如圖1所示，為一個實施例中智能電源插座的結構框圖。該智能電源插座100，包括采樣電路102、電能計量模塊104、中央處理器106、WiFi模塊108、控制開關110、輪顯按鍵112和顯示模塊114。其中，中央處理器106分別與電能計量模塊104、WiFi模塊108、控制開關110、輪顯按鍵112和顯示模塊114相連；采樣電路102與電能計量模塊104相連。
[0022]采樣電路102用于采集電流和電壓。該采樣電路102包括電流采樣單元和電壓采樣單元。采樣電路102將采集的電流和電壓輸入電能計量模塊104 ;電能計量模塊104根據該電流和電壓得到電能。
[0023]中央處理器106用于根據WiFi模塊108的輸入信號控制控制開關110的開啟和關斷。本實施例中，控制開關110可為繼電器。
[0024]WiFi模塊108可采用AX220XX。該A220XX為臺灣亞信電子推出的嵌入式網絡單芯片微控制器。該A220XX具有支持IEEE802.llb/g無線標準；支持頻率范圍:2.412?
2.484GHz ;支持兩種無線網絡類型:基礎網(Infra)和自組網(Adhoc);支持多種安全認證機制:WEP-64/128, TKIP (WPA-PSK)、AES (WPA2-PSK);支持快速聯網；處理器:80MIPSCPU (Central Processing Unit,中央處理器)；無線標準:802.llb/g, 2.4Ghz ;Flash:1MBFlash ；RAM:64KB SRAM ;數據傳輸速率 IEEE802.1lb:1, 2，5.5 和 IlMbps ；IEEE802.1lg:6，9，12，18，24，36，48 和 54Mbp ;頻率范圍 2.412 ?2.484GHz 等特性。
[0025]該WiFi模塊108可以作為STA (Station，即每一個連接到無線網絡中的終端)支持基礎網和自組網兩種無線網絡。此外，WiFi模塊108可作為一個simple AP (AccessPoint，接入點)。simple AP是指允許多個STA與之連接，但不能為STA提供路由轉發(fā)功能。
[0026]輪顯按鍵112用于供用戶輸入查看指令，看翻滾查看電能數據。
[0027]顯示模塊114用于顯示該電能。該顯示模塊114可為液晶顯示等。
[0028]在一個實施例中，中央處理器106和電能計量模塊104集成，可節(jié)省空間。具體的，中央處理器106可采用ATT7039。該ATT7039為鉅泉光電科技生產的，其片內集成單相計量、處理器、電源管理、時鐘管理、PLL (Phase Locked Loop，鎖相回路)、JTAG調試等功能。具體的是基于8位CPU52設計，具有8052兼容指令集和總線結構；單Cycle的CPU ;片內集成PLL倍頻電路；片內集成豐富的存儲器資源，包括30K的Flash程序存儲器，2K的Flash數據存儲器，擦除次數大于20萬次；256字節(jié)有保護操作的infoFlash存儲器；256字節(jié)內部數據寄存器；4K字節(jié)外部數據寄存器，其中256字節(jié)在掉電時，可由后備電源保持數據不丟失；具有電源監(jiān)測功能，電源監(jiān)測閾值可設置，上下電可靠復位；H0LD模式下支持外部中斷等多種喚醒方式；SLEEP模式下支持外部中斷等多種喚醒方式；片內集成可永不關斷的硬件看門狗電路；片內集成溫度傳感器和電池電壓檢測電路；片內集成按鍵、串行通訊、LCD、I2C等外設。
[0029]在一個實施例中，上述智能電源插座100還包括與中央處理器106相連的紅外收發(fā)模塊116?？赏ㄟ^紅外收發(fā)模塊116控制智能電源插座100所連接的家用電器。
[0030]此外，上述智能電源插座100還包括與中央處理器106相連的計時模塊，通過該計時模塊定時控制控制開關110通斷。通過智能電源插座100上的輪顯按鍵112設置定時時間。
[0031]上述智能電源插座100,可通過電能計量模塊104計算電能,通過WiFi模塊108的輸入信號控制控制開關110的開啟和關閉，通過顯示模塊114顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
[0032]如圖2所示，為一個實施例中智能電源插座控制系統。該智能電源插座控制系統，包括智能電源插座100、無線路由器200和移動終端300。移動終端300、無線路由器200和智能電源插座100組成無線局域網，移動終端300通過無線路由器200控制智能電源插座100的控制開關的開啟和關斷。
[0033]智能電源插座100初始默認設置為無線路由器狀態(tài)(AP狀態(tài))，移動終端300接入智能電源插座100,并將無線路由器200的SSID (Service Set Identifier,服務集標識)和密碼配置給智能電源插座100，以使智能電源插座100從無線路由器狀態(tài)轉換為WiFi客戶端狀態(tài)。
[0034]具體的，使用TCP端口設置好模塊參數并保存，可使用如下命令:
[0035]先連接該AP (即智能電源插座)的25001端口，發(fā)送如下數據，設定智能電源插座100期望的client (客戶端)狀態(tài)參數。
[0036]若是指定智能電源插座100的IP如下:[0037]req_set:nt=0, ssid=sz_boss, et=4, pass=12345678, dhcp=0, ip=192.168.1.121,
[0038]mask=255.255.255.0, gw=192.168.1.1, dns=202.96.134.133, ct=0, cm=0, Iport=5000,
[0039]rport=5000, rhost=192.168.2.2, uart2=17192, sv, rb=l。
[0040]成功連接路由器，將會分配到一個IP地址。
[0041]然后移動終端300再次通過UDP (User Datagram Protocol,用戶數據報協議)往無線局域網中目標為25002的端口發(fā)一個廣播數據包，該廣播數據包的內容可根據需要設定，本實施例中，預設內容為11個字節(jié)“req_search: ”,智能電源插座100接收到該廣播數據包后，返回一個響應數據包，內容為 〃rsp_search:sn=291031313，mac=00-19-02-03-02-01，mcpu=l.3.2，wcpu=2.0.0, 〃字符串。移動終端300提取出智能電源插座100的響應數據包，并確定其IP地址和mac/sn地址的對應，即可確定剛切換的智能電源插座100的新IP地址。
[0042]移動終端300還用于向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令，以獲取智能電源插座100的電能數據，該電能數據包括電能、電流、電壓、頻率中至少一種。具體的,移動終端300通過無線路由器200向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令；智能電源插座100根據該電能查詢指令將電能數據通過無線路由器200返回給移動終端300。
[0043]該移動終端300可為手機、平板電腦或個人數字助理等。
[0044]如圖3所示，為另一個實施例中智能電源插座控制系統的結構示意圖。該智能電源插座控制系統除了包括智能電源插座100、無線路由器200和移動終端300，還包括服務器400。移動終端300、無線路由器200、智能電源插座100和服務器400組成遠程通信網絡，移動終端300通過服務器400及無線路由器200控制智能電源插座100的控制開關的開啟和關斷。
[0045]服務器400還用于接收智能電源插座100上傳的設備信息，并該設備信息與移動終端200的號碼進行綁定。
[0046]移動終端300通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與服務器400相連。方便用戶在戶外時，通過移動終端300向住宅或辦公場所處的智能電源插座收發(fā)電能抄讀指令和控制指令，從而實現遠程控制功能。
[0047]移動終端300還用于向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令，以獲取智能電源插座100的電能數據，該電能數據包括電能、電流、電壓、頻率中至少一種。具體的,移動終端300通過服務器400及無線路由器200向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令；智能電源插座100根據該電能查詢指令將電能數據通過無線路由器200及服務器400返回給移動終端300。通過服務器400實現了遠程控制及遠程查詢的功能。
[0048]移動終端300還可以對智能電源插座100設置多個定時任務，由智能電源插座100的計時模塊定時控制，使其實現定時通斷電源的功能。
[0049]移動終端300還可以從互聯網上下載家用電器的紅外通訊碼，通過無線局域網和帶有紅外收發(fā)模塊的智能電源插座，直接遙控家庭內的家用電器，也可以在戶外通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與服務器400相連，向住宅或辦公場所處的帶有紅外收發(fā)模塊的智能電源插座發(fā)送遙控命令。
[0050]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種智能電源插座，其特征在于，包括中央處理器、電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計量模塊；所述電能計量模塊根據所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據所述WiFi模塊的輸入信號控制所述控制開關的開啟和關斷。
2.根據權利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述中央處理器和電能計量模塊集成；所述控制開關為繼電器。
3.根據權利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，通過所述紅外收發(fā)模塊控制與所述智能電源插座相連的家用電器。
4.根據權利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時控制所述控制開關通斷的計時模塊。
5.一種智能電源插座控制系統，其特征在于，包括移動終端、無線路由器和智能電源插座，所述智能電源插座包括中央處理器、電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計量模塊、WiFi模塊、控制開關、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計量模塊；所述電能計量模塊根據所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據所述WiFi模塊的輸入信號控制所述控制開關的開啟和關斷；所述移動終端、無線路由器和智能電源插座組成無線局域網，所述移動終端通過所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關的開啟和關斷。
6.根據權利要求5所述的智能電源插座控制系統，其特征在于，所述智能電源插座初始默認設置為無線路由器狀態(tài)，所述移動終端接入所述智能電源插座，并將所述無線路由器的SSID和密碼配置給所述智能電源插座，以使所述智能電源插座從無線路由器狀態(tài)轉換為WiFi客戶端狀態(tài)。
7.根據權利要求5所述的智能電源插座控制系統，其特征在于，所述智能電源插座控制系統還包括服務器，所述移動終端、無線路由器、智能電源插座和服務器組成遠程通信網絡，所述移動終端通過所述服務器及所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關的開啟和關斷。
8.根據權利要求7所述的智能電源插座控制系統，其特征在于，所述移動終端通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與所述服務器相連。
9.根據權利要求5所述的智能電源插座控制系統，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時控制所述控制開關通斷的計時模塊；所述移動終端對所述智能電源插座進行任務設置，所述計時模塊根據所述任務定時控制所述控制開關的通斷。
10.根據權利要求7所述的智能電源插座控制系統，其特征在于，所述智能電源插座包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，所述移動終端從互聯網下載電器的紅外通訊碼，并直接發(fā)送到所述智能電源插座，遙控家用電器，或者通過所述服務器及所述無線路由器連接所述智能電源插座， 控制相應家用電器。
【文檔編號】H01R13/66GK203521785SQ201320477422
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權日:2013年8月6日
【發(fā)明者】王東林, 許劍明 申請人:深圳市北電儀表有限公司