CN105914534A - 节能智能插座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能智能插座，其包括整流滤波器、单片机、显示器、定时设置按键、三极管驱动、熔断器、继电器、电流传感器、待机电流设置按键、无线遥控器，其能够构成定时模块、无线遥控模块、防止待机损耗模块，它们可实现定时开启和关断、实现家用电器零待机功耗、可实现对家用电器的随时遥控能断、还可以实现应急电源的开启和具备紫外线验钞功能以及有过载保护、防漏电等多种功能。

Description

节能智能插座

技术领域

本发明涉及日常电器配件领域，具体涉及一种节能智能插座。

背景技术

随着科学技术的进步，越来越多的高能耗电器逐渐进入人们的家庭，为我们的生活创造了很多便利的同时，也造成家庭能源消耗的急剧增长，比如待机功耗的浪费、未及时关闭电器等。抽样调查表明，中国城市家庭的平均待机耗能已经占到了家庭总能耗的10％左右，相当于每个家庭使用着一盏15至30瓦的“长明灯”。

为了避免频繁插拔电源插座的麻烦，许多用户很习惯地采用不断开电源的方法，使电器长期处于待机状态。待机功能在为居民用户提供便利的同时，也造成了大量的能源浪费，与此同时，不断开电源使电器长期处于待机或工作状态，可能会引起灾难性事件。

此外，在一些特殊的场合里，由于特定要求需要在规定的时间段里实现定时通断，或者在双手不方便的时候需要遥控通断电，所以为了满足人们的需求，对于具有定时器功能和无线遥控功能的节能插座的设计与研究也变得尤为重要。

发明内容

为解决现有上述技术问题，亟需一种节能型多功能的智能插座，本申请提供一种节能智能插座，可实现定时器功能、遥控断电和通电、减少待机功耗、短路保护，此外，它还具备紫外线验钞、备用电源、USB5V供电等功能。

本发明以实用性和安全性的角度为出发点，采用美国Atmel公司的AT89C51单片机作为装置核心控制部件，加上外围的定时设置按键、12864显示器、无线遥控模块、USB供电模块、紫外线灯验钞模块等相关功能电路，使用Keil Uvision5计算机软件编写主控芯片的C控制程序，对系统硬件结构和软件功能描述进行了充分的优化后设计了一种控制精确、安全实用的可实现定时开启和关断、无线遥控通断、减少待机损耗、备用电源、过流保护等多功能的智能插座。设计的实用性比较强，适合普通的大众家庭使用，其为人民的生活提供了诸多便利，适合推广。

本发明主要由定时器模块、无线遥控模块、防止待机损耗模块3大电路组成，除此以外、还有USB供电模块、紫外线验钞模块、短路保护模块、220v转12v和5v双输出模块等辅助电路，当所有的模块系统统一起来后智能插座智能插板可实现定时开启和关断、实现家用电器零待机功耗、可实现对家用电器的随时遥控能断、还可以实现应急电源的开启和具备紫外线验钞功能以及有过载保护、防漏电等多种功能。

其具有以下有益效果：

定时器功能：可实现智能插座在设定时间内的定时开启和关断；

遥控断电和通电：通过无线遥控器可以实现远距离随时遥控断电和遥控通电，此装置可以自己切断电器电源以节省电量，使用户不需要时刻记得关闭电器；

减少待机功耗：在用电器处于待机状态下插座可以自动断电，减少待机功耗；

短路保护：当短路或者功率过大时，自恢复熔断器断开，正常时闭合供电；

限流限压：可以解决在功率过大时可能引起火灾的安全问题；

备用光源：在停电时自带灯光系统可以实现照明工作，为生活提供便利；

此外，它还具备紫外线验钞、备用电源、USB5V/12V供电等功能，贴近生活具有很高的工作范围。

附图说明书

图1为本发明节能智能插座的结构连接关系图；

图2为本发明节能智能插座的系统工作流程图；

图3为本发明节能智能插座的定时功能原件工作顺序图；

图4为本发明节能智能插座的定时电流图；

图5为本发明节能智能插座的显示器屏幕显示内容示意图；

图6为本发明节能智能插座的无线遥控原件工作顺序图；

图7为本发明节能智能插座的无线遥控示意图；

图8为本发明节能智能插座的防止待机损耗原件工作顺序图；

图9为本发明节能智能插座的短路保护原件工作顺序图；

图10为本发明节能智能插座的三大功能模块结构示意图。

具体实施例

下面将通过具体实施例结合附图1-10进一步说明本申请的节能智能插座。

本发明的节能智能插座包括整流滤波器、单片机、显示器、定时设置按键、三极管驱动、熔断器、继电器、电流传感器、待机电流设置按键、无线遥控器（如图1-2所示）；

整流滤波器与220v电源相接，整流滤波器与单片机连接，且可外置接连LED或者12v或者5vUSB电源输出接口，单片机与显示器、定时设置按键、三级管驱动连接，设置无线遥控按键的无线遥控器依次通过编码器、译码器与单片机连接，电流传感器依次通过运算放大器、待机电流设置按键与三极管驱动连接，熔断器连接在220v电源处并连接有继电器，该继电器与三极管驱动连接，使得继电器形成一个插座，在插座端可以使用电器负载。

当需要进行定时功能时，通过定时设置按键来实现插座的开启时间和关闭时间，显示器显示当前时刻、开启时刻、关闭时刻，由显示器和定时设置按键提供电信号输送给单片机，单片机再将信号传递给三极管驱动，三极管驱动再根据信号控制继电器的开启和关闭，由此形成定时器模块2（如图3-5所示）；

通过对独立按键的操作可以实现智能插座的定时开启与断开，可以根据作息时间来设置它在确定时间下的工作情况。

比如现在是14：00 ，当需要16：20到17：30这段时间内通电，则设置现在计时2：20后开始通电 到 3：30后停止。这样就可以实现在16：20到17：30这段时间内通电。

可设置3个按键：

1.一个增加时间的按键，在分上面按一下加10分，再按就是20分，依次加，如到60了再按就是00，然后循环。在时上面按一下加1，再按就是2，依次加到23，再加就是0，然后循环。

2.一个切换时和分的按键。

3.确定/取消按键：设置好时间后，按确定按键，开始工作，屏幕显示YES。再按确定按键取消以上设置，屏幕显示NO，可以重新设置，初始显示00：00。

当需要进行无线遥控功能时，通过具有2个按键的无线遥控输出电信号给单片机，单片机控制三极管驱动控制继电器的开通和关断实现遥控通电，由此形成无线遥控模块3（如图6-7所示）；

无线遥控家用电器的通电，通过无线遥控器可以实现远距离随时遥控断电和遥控通电。

当需要进行防止待机损耗功能时，通过待机电流设置按键设置待机电流的最小值，当电流传感器感应到插座工作电流低于该最小值时，其能够通过三极管驱动对继电器电路断开，避免待机损耗，由此形成防止待机损耗模块1（如图8、10所示）；

传感器对电流自动实时检测并将输入信号通过处理转送到单片机中进行分析，通过与待机电流对比，当在待机电流范围内并经过一定延时时间，自动将电器电源完全切断，使家用电器的待机功耗降低至0，实现电器设备无待机能耗的电源转换，从而节约了不必要的电能消耗。

也能作为手机充电器,常规充电规格为 5V 500mA-700mA, 输入功率约5W, 输出功率3-4W，待机(不充电)功率在0.3W以内，可设置当功率小于3w左右断电。

当其需要进行短路保护功能时，通过熔断器限制大功率大电流的电器负载，当短路或者电流过大时，可以断开插座电源，由此形成短路保护模块（如图9所示），解决功率过大时引起火灾等问题；

当短路或者功率过大时，自恢复熔断器断开，正常时闭合供电。

除此以外，整流滤波器外置连接的12v或者5v电源输出接口形成USB5v/12v双输出模块，也能够外置紫外线灯，实现验钞功能。

Claims (7)

1.节能智能插座，其包括整流滤波器、单片机、显示器、定时设置按键、三极管驱动、熔断器、继电器、电流传感器、待机电流设置按键、无线遥控器，其特征在于：

整流滤波器与220v电源相接，整流滤波器与单片机连接，且外置接连LED灯或12/5vUSB电源输出接口，单片机与显示器、定时设置按键、三级管驱动连接，设有无线遥控按键的无线遥控器依次通过编码器、译码器与单片机连接，电流传感器依次通过运算放大器、待机电流设置按键与三极管驱动连接，熔断器连接在220v电源处并连接有继电器，该继电器与三极管驱动连接，使得继电器形成一个插座，在插座端连接使用电器负载。

2. 如权利要求1所述的插座，其特征在于，通过定时设置按键来实现插座的开启时间和关闭时间，显示器显示当前时刻、开启时刻、关闭时刻，由显示器和定时设置按键提供电信号输送给单片机，单片机再将信号传递给三极管驱动，三极管驱动再根据信号控制继电器的开启和关闭，由此形成定时器模块。

3.如权利要求1所述的插座，其特征在于，通过待机电流设置按键设置待机电流的最小值，当电流传感器感应到插座工作电流低于该最小值时，电流传感器对电流自动实时检测并将输入信号通过处理转送到单片机中进行分析，通过与待机电流对比，当在待机电流范围内并经过一定延时时间，其能够通过三极管驱动对继电器电路断开，由此形成防止待机损耗模块。

4. 如权利要求1所述的插座，其特征在于，通过熔断器限制大功率大电流的电器负载，当短路或者电流过大时，可以断开插座电源，由此形成短路保护模块。

5. 如权利要求1所述的插座，其特征在于，整流滤波器外置连接的12v或者5v电源输出接口形成USB5v/12v双输出模块，也能够外置紫外线灯。

6. 如权利要求1所述的插座，其特征在于，所述的单片机为美国Atmel公司的AT89C51单片机。

7.如权利要求1所述的插座，其特征在于，所述的显示器为12864显示器。