本实用新型专利技术涉及一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座。包括壳体，其特点是：在所述壳体内分别安装有电源板(2)、零火线取样板(3)、无线WiFi控制板(1)和计量板(4)，以及同时与该电源板(2)、零火线取样板(3)、无线WiFi控制板(1)和计量板(4)电连接的公共接线柱(5)。本实用新型专利技术提供了一种基于HT5019的物联网智能插座，可以将计量芯片HT5019、锰铜取样等体积很小的器件，经过综合布局，性能考量，集成在有限结构空间内，满足插座体积占空比小的同时可实现智能化计量功能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座。
技术介绍
在插座的智能发展过程中，无线物联网技术和电能计量相继被列入发展的方向。目前，无线WiFi已经广泛应用在插座智能化发展，根据继电器节能、无线远程控制等技术要求，无线智能插座内置无线控制芯片，通过无线网关，连接到终端控制设备。这些终端设备可以使手机、平板电脑、普通PC或其他任何可移动设备等，通过WiFi接入、手机局域网/远程控制、3G和4G网络的无线控制，实现随时随地开/关的状态控制和查看，使得用电控制更加便捷。与此同时，电能计量也应用户电能使用明朗化的要求，在智能插座发展中迅速升温。电能计量作为一门成熟的技术，在电能计量装置中普遍应用，随着智能家居的发展，电能计量也被应用在智能插座上。电能计量芯片实现电能量的采集、计算和存储，通过数据传输控制端口，将计量数据作为可视字符，显示到用户终端。目前，智能插座的体积占空比小的计量无线插座，在满足功能的同时必然会受制于体积占空比小的要求，在满足了体积占空比小的同时也会无法全面加入计量和WiFi功能。
技术实现思路
本技术提供了一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座，能够将电能计量EMU、无线通信网WI-FI、继电器开关控制、开关电源模块等电路，集成在紧凑的结构内，并做到安全、精准、便捷、合理的使用。一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座，包括壳体，其特别之处在于：在所述壳体内分别安装有电源板、零火线取样板、无线WiFi控制板和计量板，以及同时与该电源板、零火线取样板、无线WiFi控制板和计量板电连接的公共接线柱。其中在零火线取样板上设有取样电路，该取样电路由连接在一起的锰铜片和零线接线柱组成，在该锰铜片上连接有三根取样线。本技术提供了一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座，可以将计量芯片HT5019、锰铜取样等体积很小的器件，经过综合布局，性能考量，集成在有限结构空间内，满足插座体积占空比小的同时可实现智能化计量功能。本技术的智能插座通过HT5019芯片，根据智能插座后端设备的用电信息，采集并计算后端设备的电量和功率，并于AT24C04存储。用户在手机APP上发送需求信息时，WIFI接受到数据并通过控制电路传送给计量电路，计量电路就可将数据原路反馈到用户手机上，用户即可查收当前设备的电量和功率。另外本技术的计量电源与WIFI电路所处的控制部分电源需要用DC-DC分出一路，计量电路与WIFI控制电路之间的数据交互需要通过光耦隔离，到达彼端，避免冷热地穿插，导致漏电等事故发生。连接智能插座的设备在待机状态的耗电也会适时的传递到手机APP，用户可以通过开关控制选择是否继续给后端设备供电，并通过继电器实施开合行为。附图说明附图1为本技术中基于HT5019计量芯片的物联网智能插座功能结构图；附图2为本技术中电源部分选用开关电源的内部功能结构图；附图3为本技术中计量部分HT5019SOC芯片功能架构图；附图4为本技术中计量电流取样设计的锰铜结构图；附图5为本技术中线路板结构设计图。具体实施方式下面通过附图1、2、3、4、5和例子，对本技术的技术方案做进一步的详细描述：附图1为本技术基于HT5019计量芯片的物联网智能插座的功能结构图，涵盖本技术方案的所有功能模块。其中HT5019是计量电路的控制中心，它不是本技术的一部分，依赖于芯片提供商。此芯片的功能架构实现要根据芯片商提供的数据手册，把MAC层来的要发送的数据，放到芯片的发送缓冲寄存器；也通过中断或查询，把芯片的接收缓冲寄存器中的内容，取出送给MAC层处理。选用HT5019芯片时主要考虑了该芯片的封装尺寸为9*9(mm2)，满足我们在结构方面做的紧凑型设计，该芯片含有ARM内核，128Kflash，8KRAM，硬件的内部EMU模块，EMU模块支持断相防窃电功能，满足了计量、计算、存储等方面的综合考虑。其功能架构图如附图3所示。计量电路包括电压取样、电流取样、SOC芯片、存储芯片及数据传输等模块构成。电流取样：通过插座的零线接线柱(7)连接锰铜，再由锰铜取出小电流I1(V1N)、I2(V1P)，输入到HT5019的7、8脚，完成电流取样。电压取样：继电器控制火线L与L’的通断；电压取样从继电器L’端取样，经过六个分压电阻后，输入到HT5019的10脚，完成电压取样。存储芯片：为保证断电数据不丢失，仅用SOC芯片的Flash闪存128K，无法满足长期稳定的使用，且多次擦写容易使SOC芯片损坏，我们选用了一颗AT24C04存储器，即时存储用电电量和功率，并将数据反馈到用户端。数据传输：用电电量、功率等信号通过HT5019芯片采集、计算并存储，需要经过光电耦合器将数据传送给控制电路。控制电路：控制电路主要负责整个智能插座的控制部分：计量数据交互、手机APP数据交互、继电器开合控制、USB充电模式控制数据交互：控制电路接收到手机APP需求数据命令后(需要说明的是这个时候是通过WiFi无线通信通道进行数据的传输)，通过光耦耦合后向计量电路发送需求数据，并接受计量电路反馈的数据，再通过WiFi通道将数据发送给用户手机APP。这样就完成数据交互过程。继电器控制：控制电路接收到手机APP发送的开关命令后(需要说明的是这个时候是通过WiFi无线通信通道进行数据的传输)，经过计算、存储，将数据发送到继电器，使继电器发生动作，完成命令。USB充电模式控制：USB电源与继电器电路共源，只有一种模式，长久待机状态，一旦插入USB接口，就开始充电，不受继电器开合控制通断。电源电路的实现方法是：从火线取出电源触头，通过一系列保护电路连接到系统开关电源，再由开关电源将220V的交流转变为直流并限流在5V，分别为88MC200控制芯片电路、USB供电电路以及HT5019计量电路提供独立电源的DC-DC电源转换电路提供电源。电源电路不是本实用新型申请保护的设计电路，只是在使用了DC-DC为计量电路取出隔离的电源电路的方法是本技术申请保护的方法。DC-DC的功能架构图如附图2所示。具体电路可参考生产厂家关于DC-DC的技术手册和电路原理。本技术提供了一种申请保护的结构紧凑设计，即将电路按照不同功能制作成四个结构尺寸配套的线路板，在3维空间内布局安装，利用空间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座，包括壳体，其特征在于：在所述壳体内分别安装有电源板(2)、零火线取样板(3)、无线WiFi控制板(1)和计量板(4)，以及同时与该电源板(2)、零火线取样板(3)、无线WiFi控制板(1)和计量板(4)电连接的公共接线柱(5)。
【技术特征摘要】
1.一种基于HT5019计量芯片的物联网智能插座，包括壳体，其特
征在于：在所述壳体内分别安装有电源板(2)、零火线取样板(3)、无线
WiFi控制板(1)和计量板(4)，以及同时与该电源板(2)、零火线取样
板(3)、无线WiFi控制板(1)和计量板(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春艳，曹龙，曾力，
申请(专利权)人：宁夏隆基宁光仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏;64
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