一種基于時(shí)間可控的智能型模塊化插排及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于時(shí)間可控的智能型模塊化插排及其控制方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，家里的電器越來(lái)越多，當(dāng)原有的插排沒(méi)有位置時(shí)，只能另?yè)Q一個(gè)，不僅浪費(fèi)，而且布線復(fù)雜，造成諸多不便。
[0003]日常生活中許多時(shí)候電源一直插著，或待機(jī)，或工作，我們需要一個(gè)可以自動(dòng)斷電、自動(dòng)供電的插排；現(xiàn)有插排經(jīng)常發(fā)生燒壞現(xiàn)象，安全系數(shù)較低，嚴(yán)重危害人們的人身安全；人們對(duì)于智能定時(shí)插排有迫切需求，要求插排在無(wú)人的條件下自動(dòng)安全運(yùn)行、安全啟動(dòng)、自動(dòng)關(guān)閉。
[0004]日常生活中電源待機(jī)時(shí)雖然功耗較小，但隨著時(shí)間的累積，這一功耗數(shù)字也是相當(dāng)可觀的，不符合現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于時(shí)間可控的智能型模塊化插排；
[0006]本發(fā)明還公開(kāi)了上述插排的控制方法；
[0007]本發(fā)明插排模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展可移除，原有插排仍然可以使用，不僅方便，而且節(jié)省。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]一種基于時(shí)間可控的智能型模塊化插排，包括主插排模塊與若干個(gè)插排模塊，所述主插排模塊及若干個(gè)所述插排模塊依次連接，所述主插排模塊包括具有A/D轉(zhuǎn)換接口的單片機(jī)，所述插排模塊包括繼電器及與所述繼電器連接的電流變送器、電壓變送器、Header6X2接口，所述單片機(jī)通過(guò)所述Header6X2接口連接所述繼電器。
[0010]單片機(jī)根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換接口的不同，可擴(kuò)展不同數(shù)量的插排模塊。
[0011]通過(guò)插孔與插頭的對(duì)接使得插排模塊與單片機(jī)連接，所述插排模塊具有定時(shí)控制、顯示用電量、過(guò)流檢測(cè)、待機(jī)斷電功能，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，通過(guò)插排模塊的插孔和插頭接收信號(hào)并進(jìn)行傳輸，所述控制信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)所述繼電器的繼電器驅(qū)動(dòng)電路，控制繼電器的通斷，進(jìn)而控制用電設(shè)備的通斷。
[0012]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述主插排模塊還包括與所述單片機(jī)分別連接的時(shí)鐘模塊、輸入模塊、顯示模塊、電源模塊及存儲(chǔ)模塊；
[0013]所述時(shí)鐘模塊用于控制主插排模板及插排模塊定點(diǎn)通電或斷電；例如，用戶要求每天早晨7點(diǎn)自動(dòng)通電，則通過(guò)時(shí)鐘模塊進(jìn)行控制。所述輸入模塊用于鍵盤(pán)輸入；例如，用戶要查看插排模塊I上面用電設(shè)備的用電量，則通過(guò)輸入模塊輸入數(shù)字1，顯示模塊上面就會(huì)顯示插排模塊I上用電設(shè)備的用電量。所述顯示模塊用于顯示用電量；所述電源模塊用于單片機(jī)供電；所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)電流變送器產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓變送器產(chǎn)生的電壓信號(hào)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述單片機(jī)型號(hào)為MSP430F5438A ;所述智能型模塊化插排包括主插排模塊及三個(gè)插排模塊，三個(gè)插排模塊包括:插排模塊1、插排模塊2及插排模塊3 ;所述時(shí)鐘模塊的型號(hào)為DS1302 ;所述輸入模塊是指按鍵；所述顯示模塊是指LCD液晶顯示屏；所述電源模塊包括12V鋰電池和型號(hào)為L(zhǎng)M7812的三端穩(wěn)壓芯片。
[0015]型號(hào)為DS1302時(shí)鐘模塊是比較成熟的時(shí)鐘模塊，系統(tǒng)時(shí)間由DS1302芯片提供，DS1302芯片可以為裝置提供準(zhǔn)確的時(shí)間，而且具有外接的備用電源，斷電時(shí)，時(shí)鐘模塊仍能正常運(yùn)行，能夠有效保證整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，DS1302需要外接32768Hz的晶振，為芯片提供時(shí)鐘源。所述12V鋰電池通過(guò)由LM7812三端穩(wěn)壓芯片按照現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源電路為單片機(jī)供電。所述存儲(chǔ)模塊是指MSP430F5438A單片機(jī)內(nèi)部自帶的存儲(chǔ)功會(huì)K。
[0016]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，繼電器采用24V電源供電。
[0017]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述主插排模塊一側(cè)及所述插排模塊一側(cè)分別設(shè)有插孔一至插孔十一，所述插排模塊另一側(cè)設(shè)有分別與插孔一至插孔十一匹配的插頭一至插頭十一，即十一對(duì)匹配的插孔、插頭，所述十一對(duì)匹配的插孔、插頭分成三組，其中，第一至第五對(duì)匹配的插孔、插頭為第一組，第六至第八對(duì)匹配的插孔、插頭為第二組，第九至第十一對(duì)匹配的插孔、插頭為第三組，每一組都包括常開(kāi)觸點(diǎn)KpK2I3;第一組中，所述插排模塊通過(guò)插孔一、插頭一連接所述24V電源，所述插排模塊通過(guò)插孔二、插頭二接地，所述主插排模塊通過(guò)插孔三、插頭三連接所述電流信號(hào)，所述主插排模塊通過(guò)插孔四、插頭四連接所述電壓信號(hào)，所述插排模塊通過(guò)插孔五、插頭五連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊；第二組中，所述主插排模塊通過(guò)插孔六、插頭六連接所述電流信號(hào)，所述主插排模塊通過(guò)插孔七、插頭七連接所述電壓信號(hào)，所述插排模塊通過(guò)插孔八、插頭八連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊；第三組中，所述主插排模塊通過(guò)插孔九、插頭九連接所述電流信號(hào)，所述主插排模塊通過(guò)插孔十、插頭十連接所述電壓信號(hào)，所述插排模塊通過(guò)插孔十一、插頭十一連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊。
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述插排模塊上均設(shè)有三個(gè)按鈕，即按鈕1、按鈕2、按鈕3，按鈕I控制常開(kāi)觸點(diǎn)&的通斷，按鈕2控制常開(kāi)觸點(diǎn)K 2的通斷，按鈕3控制常開(kāi)觸點(diǎn)K 3的通斷。
[0019]當(dāng)插排模塊I接入主插排模塊時(shí)，按下插排模塊I的按鈕1，則常開(kāi)觸點(diǎn)K1閉合，插頭一至插頭五分別與插孔一至插孔五接通，利用Header6X2接口實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，進(jìn)而對(duì)插排模塊I進(jìn)行控制并將電流信號(hào)、電壓信號(hào)輸送到單片機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)、判斷；當(dāng)接入插排模塊2時(shí)，按下插排模塊2上的按鈕2，插排模塊2上的K2閉合，此時(shí)插排模塊I上按鈕2并沒(méi)有被按下，故插排模塊I上的1(2是常開(kāi)的，插排模塊2上的信號(hào)經(jīng)過(guò)插排模塊I傳輸?shù)臅r(shí)候不會(huì)與插排模塊I的信號(hào)混合，不會(huì)發(fā)生信號(hào)的“亂竄問(wèn)題”，保證了每個(gè)插排模塊上信號(hào)的準(zhǔn)確性，使得測(cè)量到的電壓信號(hào)、電流信號(hào)準(zhǔn)確可靠。同理，當(dāng)接入插排模塊3時(shí)，只需按下插排模塊3上面的按鈕3即可。
[0020]所述主插排模塊控制所述插排模塊進(jìn)行用電顯示的方法，具體步驟包括:
[0021](I)電流變送器將測(cè)得的用電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)通過(guò)所述Header6X2接口輸出至MSP430F5438A單片機(jī)，MSP430F5438A單片機(jī)對(duì)用電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0022](2)電壓變送器將測(cè)得的用電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)通過(guò)所述Header6X2接口輸出至MSP430F5438A單片機(jī)，MSP430F5438A單片機(jī)中對(duì)用電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0023](3) MSP430F5438A單片機(jī)通過(guò)用電量與電壓、電流之間的關(guān)系，將電壓和電流經(jīng)過(guò)處理得到的實(shí)際用電量輸出，并顯示在IXD液晶顯示屏上。
[0024]所述主插排模塊控制所述插排模塊進(jìn)行定時(shí)控制的方法，具體步驟包括:
[0025]A、當(dāng)主插排模塊控制所述插排模塊實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)間控制時(shí)，具體步驟包括:
[0026]a、用戶通過(guò)輸入模塊設(shè)定用電設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)間，用電設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)間通過(guò)MSP430F5438A單片機(jī)發(fā)送至顯示模塊顯示；
[0027]b、MSP430F5438A單片機(jī)通過(guò)現(xiàn)有程序判斷當(dāng)前時(shí)間是否達(dá)到所述用電設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)間，如果是，則MSP430F5438A單片機(jī)輸出高電平信號(hào)，高電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大電路導(dǎo)通，繼電器線圈得電，觸點(diǎn)吸合，用電設(shè)備通電開(kāi)始工作；否則，繼續(xù)等待；
[0028]B、當(dāng)主插排模塊控制所述插排模塊實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備停止工作時(shí)間控制時(shí)，具體步驟包括:
[0029]C、用戶通過(guò)輸入模塊設(shè)定用電設(shè)備停止工作時(shí)間，用電設(shè)備停止工作時(shí)間通過(guò)MSP430F5438A單片機(jī)發(fā)送至顯示模塊顯示；
[0030]d、MSP430F5438A單片機(jī)通過(guò)現(xiàn)有程序判斷當(dāng)前時(shí)間是否達(dá)到所述用電設(shè)備停止工作時(shí)間，如果是，則MSP430F5438A單片機(jī)輸出低電平信號(hào)，低電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大電路截止，繼電器線圈失電，觸點(diǎn)斷開(kāi)，用電設(shè)備通電停止工作；否則，繼續(xù)等待。
[0031 ] 所述主插排模塊控制所述插排模塊進(jìn)行電流檢測(cè)通斷電的方法，具體步驟包括:
[0032]( I )讀取用電設(shè)備的當(dāng)前電流值，并將用電設(shè)備的當(dāng)前電流值轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電壓值，將產(chǎn)生的電壓信號(hào)傳輸至MSP430F5438A單片機(jī)并存儲(chǔ)在