一种多功能智能插座制造技术

技术编号:23403270 阅读:20 留言:0更新日期:2020-02-22 15:14
本发明专利技术涉及电子技术领域,特别涉及一种多功能智能插座,该多功能插座由硬件系统和软件系统组成,所述硬件系统包括状态检测模块、单片机系统模块和电源模块,其中状态检测模块和电源模块均与单片机系统模块相连,所述状态检测模块由温度检测膜块、电流检测模块和电压检测模块组成,所述单片机系统模块还连接有时钟芯片、键盘、继电器、蜂鸣器和LCD,所述继电器连接插座插孔,所述电源模块还给LCD、电流检测模块和电压检测模块直接供电,所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序,具有定时、电流检测、电压检测、温度检测、液晶显示、自动休眠、自动报警等多种智能功能。

A multifunctional intelligent socket

【技术实现步骤摘要】
一种多功能智能插座
本专利技术涉及电子
,具体涉及一种多功能智能插座。
技术介绍
家用电器的广泛使用,提高了人们的生活水平,也导致了因家用电器而引起的大量火灾。据公安和消防部门有关资料显示,全国平均每天发生火灾358起,其中电器火灾占30%以上,其主要原因是超负荷、短路、电弧等,事故的发生与家用电器的插座密切相关。因此,研制出当家用电器出现安全隐患时能及时切断电源的智能插座,至关重要。市场现有的绝大多数插座不具备任何智能功能,极少所谓的“智能插座”也只具备定时开、关功能,无法对非正常状况进行监测与断电控制,不具备真正的智能功能,并且价格昂贵。现有的插座已经不能适应各方面的需要,功能新颖的插座有着强大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种多功能智能插座,它是以微功耗单片机PIC16F877A为信息处理核心的多功能智能插座,这种插座具有温度检测、过流过压保护、定时开通、定时关断、自动报警、自动休眠、状态提示等智能功能。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:本专利技术所述的一种多功能智能插座,该多功能插座由硬件系统和软件系统组成,所述硬件系统包括状态检测模块、单片机系统模块和电源模块,其中状态检测模块和电源模块均与单片机系统模块相连,所述状态检测模块由温度检测膜块、电流检测模块和电压检测模块组成,所述单片机系统模块还连接有时钟芯片、键盘、继电器、蜂鸣器和LCD,所述继电器连接插座插孔,所述电源模块还给LCD、电流检测模块和电压检测模块直接供电,所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序。在上述方案基础上优选,所述单片机系统模块与时钟芯片之间的连接是相互的。在上述方案基础上优选,所述电源模块为直流稳压电源,由插座接头引入220V交流电压,经过电容压降电路输出5V直流电压给直流稳压电源,其中电容压降电路是经过4.7μF聚丙烯电容降压,再经二极管半波整流,12V稳压二极管稳压,电容滤波,LM317稳压输出5V直流电压。在上述方案基础上优选,所述电压检测模块采用电阻分压的原理,电网电压220V经电阻R1、R2分压变为的0~5V电压信号,经二极管半波整流,再经RC低通滤波,截止频率f=1/(2πRC),最后将直流电压V(t)送至单片机A/D转换输入口RA0。在上述方案基础上优选,所述电流检测模块利用欧姆定律U=IR的原理,将大电流信号转化成小电压信号,电流信号I(t)经锰铜小电阻转化为电压信号U(t),再经运算放大器LM324单级负反馈放大,电压增益A=(-R3/R2),RC低通滤波后将电压U(t)送至单片机A/D转换输入口RA1。在上述方案基础上优选,所述温度检测模块采用数字温度传感器DS18B20。在上述方案基础上优选,所述单片机系统模块采用PIC16F877A单片机,其中RA0和RA1分别作为插座电压和电流信号A/D输入端,RB0作为温度信号的输入端,RB4~RB7用于接收键盘按键输入,RC0~RC2用于和时钟芯片DS1302的通信,RC3用于控制继电器的开关切换RC4,RC5用于控制LED指示灯,RC7用于控制蜂鸣器,RD0~RD7和RE0~RE2用于连接LCD1602。在上述方案基础上优选,所述软件系统运行流程为,插座上电后,系统进行初始化,初始化程序主要完成对单片机专用寄存器的设定,单片机工作方式及各端口的工作状态的设置,系统初始化之后进入主循环,进行状态检测,即温度、电流、电压检测,并在LCD上显示检测结果,当单片机得到的温度信号、电流信号或电压信号超过一定的限度,单片机会立即通过蜂鸣器和LCD报警,并控制继电器切断负载回路,此外,若用户开启节能功能,当电流值小于某一规定值时,单片机将进入休眠模式节电。采用上述结构后,本专利技术有益效果为:本专利技术以微功耗单片机PIC16F877A为信息处理核心,具有定时、电流检测、电压检测、温度检测、液晶显示、自动休眠、自动报警等多种智能功能,且注重低成本、低功耗,使用方便,应用前景十分广阔。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图;图2是本专利技术中电压检测模块原理图。图3为本专利技术中电流检测模块原理图。图4为本专利技术中单片机系统模块原理图。附图标记说明:1-单片机系统模块;2-状态检测模块;3-电源模块;4-温度检测膜块;5-电流检测模块;6-电压检测模块;7-时钟芯片;8-键盘;9-继电器;10-蜂鸣器;11-LCD;12-插座插孔;13-电容压降电路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1至图4所示,本专利技术所述的一种多功能智能插座,该多功能插座由硬件系统和软件系统组成,所述硬件系统包括状态检测模块2、单片机系统模块1和电源模块3,其中状态检测模块2和电源模块3均与单片机系统模块1相连,所述状态检测模块2由温度检测膜块4、电流检测模块5和电压检测模块6组成,所述单片机系统模1块还连接有时钟芯片7、键盘8、继电器9、蜂鸣器10和LCD11,所述继电器9连接插座插孔12,所述电源模块3还给LCD11、电流检测模块5和电压检测模块6直接供电,所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序。进一步,所述单片机系统模块1与时钟芯片7之间的连接是相互的。在上述方案基础上优选,所述电源模块3为直流稳压电源,由插座接头引入220V交流电压,经过电容压降电路输出5V直流电压给直流稳压电源,其中电容压降电路是经过4.7μF聚丙烯电容降压,再经二极管半波整流,12V稳压二极管稳压,电容滤波,LM317稳压输出5V直流电压。所述电压检测模块6采用电阻分压的原理,电网电压220V经电阻R1、R2分压变为的0~5V电压信号,经二极管半波整流,再经RC低通滤波,截止频率f=1/(2πRC),最后将直流电压V(t)送至单片机A/D转换输入口RA0。所述电流检测模块5利用欧姆定律U=IR的原理,将大电流信号转化成小电压信号,电流信号I(t)经锰铜小电阻转化为电压信号U(t),再经运算放大器LM324单级负反馈放大,电压增益A=(-R3/R2),RC低通滤波后将电压U(t)送至单片机A/D转换输入口RA1。所述温度检测模块4采用数字温度传感器DS18B20。所述单片机系统模块1采用PIC16F877A单片机,其中RA0和RA1分别作为插座电压和电流信号A/D输入端,RB0作为温度信号的输入端,RB4~RB7用于接收键盘按键输入,RC0~RC2用于和时钟芯片DS1302的通信,RC3用于控制继电器的开关切换RC4,RC5用于控制LED指示灯,RC7用于控制蜂鸣器,RD0~RD7和RE0~RE2用于连接LCD1602。所述软件系统运行流程为,插座上电后,系统进行初始化,初始化程序主要完成对单片机专用寄存器的设定,单片机工作方式及各端口的工作状态的设置,系统初始化之后进入主循环,进行状态检测,即温度、电流、电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能智能插座,其特征在于,该多功能插座由硬件系统和软件系统组成,所述硬件系统包括状态检测模块(2)、单片机系统模块(1)和电源模块(3),其中状态检测模块(2)和电源模块(3)均与单片机系统模块(1)相连,所述状态检测模(2)块由温度检测膜块(4)、电流检测模块(5)和电压检测模块(6)组成,所述单片机系统模块(1)还连接有时钟芯片(7)、键盘(8)、继电器(9)、蜂鸣器(10)和LCD(11),所述继电器(9)连接插座插孔(12),所述电源模块(3)还给LCD(11)、电流检测模块(5)和电压检测模块(6)直接供电,所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能智能插座,其特征在于,该多功能插座由硬件系统和软件系统组成,所述硬件系统包括状态检测模块(2)、单片机系统模块(1)和电源模块(3),其中状态检测模块(2)和电源模块(3)均与单片机系统模块(1)相连,所述状态检测模(2)块由温度检测膜块(4)、电流检测模块(5)和电压检测模块(6)组成,所述单片机系统模块(1)还连接有时钟芯片(7)、键盘(8)、继电器(9)、蜂鸣器(10)和LCD(11),所述继电器(9)连接插座插孔(12),所述电源模块(3)还给LCD(11)、电流检测模块(5)和电压检测模块(6)直接供电,所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序。


2.根据权利要求1所述的一种多功能智能插座,其特征在于:所述单片机系统模块(1)与时钟芯片(7)之间的连接是相互的。


3.根据权利要求1所述的一种多功能智能插座,其特征在于:所述电源模块(3)为直流稳压电源,由插座接头引入220V交流电压,经过电容压降电路输出5V直流电压给直流稳压电源,其中电容压降电路是经过4.7μF聚丙烯电容降压,再经二极管半波整流,12V稳压二极管稳压,电容滤波,LM317稳压输出5V直流电压。


4.根据权利要求1所述的一种多功能智能插座,其特征在于:所述电压检测模块(6)采用电阻分压的原理,电网电压220V经电阻R1、R2分压变为的0~5V电压信号,经二极管半波整流,再经RC低通滤波,截止频率f=1/(2πRC),最后将直流电压V(t)送至单片机A/D转换输入口RA0。


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【专利技术属性】
技术研发人员:李琪
申请(专利权)人:石门县腾越电子商务有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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