一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，包括一智能插座硬件設(shè)備與一配套使用的用以實(shí)現(xiàn)無線對(duì)插座進(jìn)行開關(guān)控制、電量讀取、定時(shí)開斷插座以及設(shè)置插座使用模式的手持終端；所述智能插座硬件設(shè)備包括一微控制器以及與其相連的一無線通訊電路、一電量計(jì)量電路、一時(shí)鐘電路、一繼電器電路、一聲音報(bào)警電路與一交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊。本實(shí)用新型具有成本低、定時(shí)開關(guān)、計(jì)電量的功能特點(diǎn)，可幫助節(jié)約用電。
【專利說明】
一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)的智能家居、電子科技領(lǐng)域，特別是一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上的插座很多，包括入墻式的家用插座，排插、工業(yè)插座等普通插座，近年來也出現(xiàn)了無線遙控的WIFI智能插座等產(chǎn)品。普通插座沒有無線操作的功能，產(chǎn)品也比較成熟;WIFI智能插座雖然帶有了無線操作的功能，但是插座沒有自定義開斷的功能，智能化不夠。同時(shí)隨著智能手機(jī)的發(fā)展，通過手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對(duì)智能插座的操作更有人性化，體驗(yàn)更好。利用現(xiàn)有發(fā)展的集成電路技術(shù)、嵌入式技術(shù)、軟件技術(shù)、無線通信技術(shù)等，結(jié)合以上的技術(shù)特點(diǎn)可設(shè)計(jì)出一種實(shí)用的可無線操作的智能插座。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，為了克服現(xiàn)有的普通插座智能化不夠，無法無線操作，無法定時(shí)計(jì)電量等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)用的可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，利用手持終端的應(yīng)用程序配合智能插座硬件實(shí)現(xiàn)無線操作、定時(shí)開關(guān)插座，輔助節(jié)能的效果，適用于宿舍、家居、辦公地點(diǎn)、工廠等場(chǎng)合。
[0004]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，包括一智能插座硬件設(shè)備與一配套使用的用以實(shí)現(xiàn)無線對(duì)插座進(jìn)行開關(guān)控制、電量讀取、定時(shí)開斷插座以及設(shè)置插座使用模式的手持終端;所述智能插座硬件設(shè)備包括一微控制器以及與其相連的一無線通訊電路、一電量計(jì)量電路、一時(shí)鐘電路、一繼電器電路、一聲音報(bào)警電路與一交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊。
[0005]進(jìn)一步地，所述微控制器通過串口連接至所述無線通訊電路;所述微控制器通過配置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的I/O 口連接至所述電量計(jì)量電路;所述微控制器通過電平輸出I/O 口連接至所述繼電器電路與所述聲音報(bào)警電路;所述時(shí)鐘電路通過SPI接口連接至所述微控制器;所述智能插座的插座接口與所述繼電器電路相連;外部220V交流輸入電源與所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊以及所述插座接口相連;所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊的輸出端連接至所述微控制器、無線通訊電路、時(shí)鐘電路、電量計(jì)量電路以及聲音報(bào)警電路;所述手持終端通過所述無線通訊電路與所述智能插座進(jìn)行連接通信。
[0006]進(jìn)一步地，所述的微控制器包括低成本STC系列51單片機(jī)與STM32單片機(jī)，選用LQFP-44 封裝。
[0007]進(jìn)一步地，所述的無線通訊電路包括藍(lán)牙模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述的無線通訊電路包括WIFI模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述的電量計(jì)量電路包括采樣電阻、放大器、隔離器以及A/D轉(zhuǎn)換器。
[0010]進(jìn)一步地，所述的A/D轉(zhuǎn)換器采用微控制器內(nèi)置A/D單元模塊。
[0011]進(jìn)一步地，所述的時(shí)鐘電路包括DS1302時(shí)鐘芯片或者其他時(shí)鐘芯片。
[0012]進(jìn)一步地，所述的聲音報(bào)警電路包括蜂鳴器或其他聲音報(bào)警器件。
[0013]進(jìn)一步地，所述的交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊包括整流電路、降壓電路以及LDO穩(wěn)壓電路。采用小型化集成設(shè)計(jì)，依據(jù)小型化設(shè)計(jì)，便于安裝。
[0014]進(jìn)一步地，所述手持終端中安裝有應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序基于安卓或1S系統(tǒng)開發(fā)，只要手持終端安裝有對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序并且具有藍(lán)牙或者WIFI功能就可以對(duì)智能插座進(jìn)行無線通信連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)插座的操控。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:終端設(shè)備通過應(yīng)用程序可以對(duì)插座中設(shè)置的智能插座硬件設(shè)備進(jìn)行無線開關(guān)操作，智能插座具有電量自動(dòng)計(jì)量的功能，通過應(yīng)用程序可以實(shí)時(shí)查看插座上設(shè)備的用電量信息；具有定時(shí)開關(guān)的功能，通過應(yīng)用程序設(shè)定時(shí)間，定時(shí)關(guān)斷插座；具有模式便捷設(shè)置的功能，用戶可以自定義適合的插座的工作模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)插座上的電器設(shè)備的節(jié)電節(jié)能。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成框架圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的低成本實(shí)施例的應(yīng)用方案。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的基本工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0020]本實(shí)施提供一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，如圖1所示，包括一智能插座硬件設(shè)備與一配套使用的用以實(shí)現(xiàn)無線對(duì)插座進(jìn)行開關(guān)控制、電量讀取、定時(shí)開斷插座以及設(shè)置插座使用模式的手持終端;所述智能插座硬件設(shè)備包括一微控制器以及與其相連的一無線通訊電路、一電量計(jì)量電路、一時(shí)鐘電路、一繼電器電路、一聲音報(bào)警電路與一交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊。其中，所述手持終端包括手機(jī)、PAD等。在所述手持終端中安裝有應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序基于安卓或1S系統(tǒng)開發(fā)，只要手持終端安裝有對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序并且具有藍(lán)牙或者WIFI功能就可以對(duì)智能插座進(jìn)行無線通信連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)插座的操控，具體可實(shí)現(xiàn)無線插座控制操作，定時(shí)設(shè)置開斷，電量信息讀取，節(jié)電模式和安全模式設(shè)置。
[0021 ]在本實(shí)施例中，所述微控制器通過串口連接至所述無線通訊電路;所述微控制器通過配置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的I/O 口連接至所述電量計(jì)量電路;所述微控制器通過電平輸出I/O口連接至所述繼電器電路與所述聲音報(bào)警電路;所述時(shí)鐘電路通過SPI接口連接至所述微控制器;所述智能插座的插座接口與所述繼電器電路相連;外部220V交流輸入電源與所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊以及所述插座接口相連;所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊的輸出端連接至所述微控制器、無線通訊電路、時(shí)鐘電路、電量計(jì)量電路以及聲音報(bào)警電路;所述手持終端通過所述無線通訊電路與所述智能插座進(jìn)行連接通信。
[0022]在本實(shí)施例中，如圖2所示，提供一低成本的應(yīng)用方案:所述的微控制器選用低成本的LQFP-44腳封裝的STC12C5A60S2單片機(jī)，其自帶AD轉(zhuǎn)換器，可節(jié)省AD轉(zhuǎn)換器成本。另外，單片機(jī)帶有兩個(gè)串口資源，滿足工作需要以及擴(kuò)展需求。時(shí)鐘電路選擇低成本時(shí)鐘芯片DS1302;選用S0P-8封裝，利于集成封裝。所述的電量計(jì)量電路由采樣電阻、放大器和AD轉(zhuǎn)換器組成。其中AD轉(zhuǎn)換器選用單片機(jī)的內(nèi)置AD，節(jié)省電路的外圍空間。單片機(jī)采集到的電壓信號(hào)，通過處理計(jì)算換算成電流參數(shù)，根據(jù)電器設(shè)備的供電電壓，計(jì)算出電器的工作的電量信息。所述的無線通訊電路選擇藍(lán)牙模塊，建立單片機(jī)和手持終端的通信連接。所述的交流直流電源轉(zhuǎn)換模塊包括整流電路、DC降壓電路、LDO電路。整個(gè)智能插座設(shè)備由220V交流電作為供電輸入，輸出多路DC輸出，包括5V和3.3V。同時(shí)預(yù)留一個(gè)5V的USB對(duì)外充電插口。本實(shí)施例的方案不僅助于成本控制，同時(shí)工作功耗也較低。
[0023]在本實(shí)施例中，所述智能插座的基本工作流程圖如圖3所示:插座上電之后，進(jìn)入默認(rèn)狀態(tài)的工作模式，此時(shí)插座跟普通插座一樣使用。當(dāng)收到手持終端的請(qǐng)求信息，插座進(jìn)入其他工作模式。手持終端通過藍(lán)牙模塊與單片機(jī)進(jìn)行通信，可以對(duì)插座進(jìn)行無線開關(guān)操作。同時(shí)可以設(shè)置插座開關(guān)的定時(shí)時(shí)間，插座的時(shí)鐘電路用來給設(shè)備提供時(shí)間信息。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:包括一智能插座硬件設(shè)備與一配套使用的用以實(shí)現(xiàn)無線對(duì)插座進(jìn)行開關(guān)控制、電量讀取、定時(shí)開斷插座以及設(shè)置插座使用模式的手持終端;所述智能插座硬件設(shè)備包括一微控制器以及與其相連的一無線通訊電路、一電量計(jì)量電路、一時(shí)鐘電路、一繼電器電路、一聲音報(bào)警電路與一交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述微控制器通過串口連接至所述無線通訊電路;所述微控制器通過配置為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的I/O 口連接至所述電量計(jì)量電路;所述微控制器通過電平輸出I/O 口連接至所述繼電器電路與所述聲音報(bào)警電路;所述時(shí)鐘電路通過SPI接口連接至所述微控制器;所述智能插座的插座接口與所述繼電器電路相連;外部220V交流輸入電源與所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊以及所述插座接口相連;所述交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊的輸出端連接至所述微控制器、無線通訊電路、時(shí)鐘電路、電量計(jì)量電路以及聲音報(bào)警電路;所述手持終端通過所述無線通訊電路與所述智能插座進(jìn)行連接通信。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的微控制器包括低成本STC系列51單片機(jī)與STM32單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的無線通訊電路包括藍(lán)牙模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的無線通訊電路包括WIFI模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的電量計(jì)量電路包括采樣電阻、放大器、隔離器以及A/D轉(zhuǎn)換器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的A/D轉(zhuǎn)換器采用微控制器內(nèi)置A/D單元模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的時(shí)鐘電路包括DSl 302時(shí)鐘芯片。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的聲音報(bào)警電路包括蜂鳴器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定時(shí)和計(jì)電量的智能插座，其特征在于:所述的交流直流轉(zhuǎn)換電源模塊包括整流電路、降壓電路以及LDO穩(wěn)壓電路。
【文檔編號(hào)】H01R13/70GK205543519SQ201620055806
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日
【發(fā)明人】郭里婷, 楊堅(jiān), 馬芝欽
【申請(qǐng)人】福州大學(xué)