一种智能节电插座及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种智能节电插座及其工作方法，所述的插座包括插座外壳和插座电路，所述的插座电路包括控制单元、红外探测单元、继电器触发单元和电源单元；所述的继电器触发单元与显示器的电源线连接。当红外探测单元探测到有人离开或回来时，控制单元开始计时，当时间小于规定值时，继电器触发单元不作出反应；当时间大于规定值时，继电器触发单元工作，断开或接通显示器电源。本发明专利技术的红外探测单元安装在电脑显示器下方，可以准确判断是否有人正在使用电脑，从而实现了根据人员的去留情况智能确定显示器电源的开关功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种办公室的电脑显示器节电技术，特别是一种智能节电插座及其工 作方法。
技术介绍
现今社会，环保节能已成为人们生活的主题，办公室电脑显示器的节能已经成为 人们关注的一个重点。目前市场上已有一些智能节能插座，但这些智能节能插座主要是利 用测试电路中的负载情况来判断是否断电，如果用电器持续工作则不会断开电源。这样就 会出现人员离开但电脑显示器未关闭时，因为系统测得电路中仍有显示器在工作，智能开 关就不能断开电源。另外，在红外探测技术日益完善的今天，人们越来越重视红外探测技术在日常生 活中的应用，红外技术主要是靠感应外界温度的变化来控制系统做出相应的选择，而且成 本较低。但目前还没有一种专为办公室的显示器设计的具有红外探测功能的智能节电插座。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种可以根据人员的去留情况进 行开关的智能节电插座及其工作方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种智能节电插座，包括插座外壳和插座电路，所述的插座电路包括控制单元、 红外探测单元、继电器触发单元和电源单元；所述的继电器触发单元与显示器的电源线连 接；所述的电源单元包括变压器T1、整流电路D1、整流二极管D2、滤波电容Cl、滤波电 容C2、滤波电容C3、电压转换器U2、电压转换器U3，所述的变压器Tl的初级端与市电连接、 次级端依次连接整流电路Dl和整流二极管D2，整流二极管D2与滤波电容Cl并联；滤波电 容Cl的正极与电压转换器U2的1号引脚连接，电压转换器U2的3号引脚分别与滤波电容 C2的正极和电压转换器U3的1号引脚连接，电压转换器U3的3号引脚和滤波电容C3的正 极连接；所述的整流电路Dl的4号引脚、电压转换器U2、电压转换器U3的GND引脚、整流 二极管D2的负极和所有滤波电容的负极均接地；所述的红外探测单元包括LED显示装置、IRAD红外线瞄准器U1、三极管Q1，所述 的LED显示装置的左端经电阻R7连接到电源单元中的电压转换器U3的5V电压端，右端接 地；所述的IRAD红外线瞄准器Ul的1号引脚连接到电源单元中的电压转换器U2的12V电 压端，2号引脚经电阻R3、三极管Ql和电阻R4连接到电源单元中的电压转换器U3的5V电 压端，3号引脚接地；位于电阻R4与三极管Ql之间的IRAD引脚连接到控制单元中的微控 制器U4的6号管脚；所述的继电器触发单元包括光耦K2、非门K1、三极管K3和继电器K4，所述的光耦4K2的一端经电阻R2与控制单元的微控制器U4的管脚11连接，另一端分别与非门Kl和电 阻R3连接，电阻R3还与电源单元中电压转换器U3的5V电压端连接；所述的非门Kl经电 阻R4与三极管K3的基极连接，三极管K3的集电极连接继电器K4的一端、三极管K3的发 射极接地；所述的继电器K4的另一端连接电源单元中电压转换器U2的12V电压端口 ；所述的控制单元包括晶振电路、微控制器U4和复位电路，所述的晶振电路包括电 容C5、电容C6和晶振Y1，电容C5和电容C6的一端同时接地、另一端分别连接晶振Yl的两 端；所述的复位电路包括电容C4和电阻R1，所述的电阻Rl的上端分别与电容C4的负极和 微控制器U4的管脚1、其下端接地，电容C4的正极接电源单元中电压转换器U3的5V电压 端口 ；所述的微控制器U4的管脚4、5分别与晶振Yl的两端相连，管脚6与红外检测单元中 的IRAD号引脚相连，管脚11与继电器触发单元的电阻R2连接，管脚1连接复位电路中的 RST号引脚，管脚10接地，管脚20连接电源单元中电压转换器U3的5V电压端口。本专利技术所述的微控制器U4是AT89C2051单片机或AT89C51RC单片机AT89S51单 片机。本专利技术所述的插座外壳为绝缘外壳。本专利技术所述的插座外壳上设置有智能控制功能选择按键和普通控制功能选择按 键。一种智能节电插座的工作方法，包括以下步骤A、开启电源，接通插座外壳上的智能控制选择按键，红外探测单元开始工作；B、当红外探测单元探测到有人离开时，控制单元中的微控制器U4开始计时，当时 间小于1分钟时，继电器触发单元不作出反应，电源将继续保持接通；当时间大于1分钟时， 微控制器U4将控制继电器触发单元工作，断开显示器电源；C、在电源断开后，当红外探测单元探测到有人回来时，控制单元中的微控制器U4 开始计时，当时间小于5秒钟时，微控制器U4不向继电器触发单元发出指令，所以继续保持 电源断开；当时间大于5秒钟时，微控制器U4向继电器触发单元发出指令并接通显示器电 源。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、由于本专利技术的红外探测单元将红外线瞄准器Ul安装在电脑显示器下方进行探 测，可以准确判断是否有人正在使用电脑，从而实现了根据人员的去留情况智能确定显示 器电源的开关功能。2、由于本专利技术控制单元中的微控制器U4可以准确判断五秒以上有人坐在电脑前 才自动开启，避免由于有人从显示器前路过而错误开启。3、本专利技术的继电器触发单元主要实现电脑显示器电源的开关功能，当红外线瞄准 器Ul判断到无人使用电脑，继电器被触发，将工作触点断开，断开显示器电源。4、本专利技术可以实现完全智能化红外探测，避免了普通节电设备需要人员操作而一 旦疏忽达不到好的节能效果，同时，增加的智能化检测设备成本低、可靠性高、安全。5、本专利技术采用LED显示装置显示红外线瞄准器Ul的瞄准位置，用来校准红外线瞄 准器Ul的瞄准方向，具有用户调整功能，操作简单，面向不同的场所和使用人群具有较强 的适应性和灵活性，确保工作在正确的节能模式下。6、本专利技术具有可选择性，当不需要用作智能插座时，可选择普通插座模式，同时工作在智能化模式时本身微功耗约为1.6W左右，这样使用本产品的用户就可以方便的一物 多用，有利于成本的节约。7、本专利技术设计新颖，整体外型采用标准化设计，用户使用时和普通插座基本相同， 安全可靠。尤其适合学校教研室、办公室、实验室、机房以及网吧等公共或办公场所的使用。 节省能源，使用简单，通用性高，实用性强。8、本专利技术除了可以应用在在电脑显示器节能方面，还可以应用在任何在人离开时 需要智能断电的地方。而且，本产品具有实用性强、产品成本低、使用方便、节能环保等优 点。所以本产品便于推广，具有广阔的市场前景。9、本专利技术配有绝缘外壳，安全可靠。由于工作场所是室内的办公场所，因此不存在 大的电磁干扰，能稳定的工作在其设置的场所。智能插座比普通插座多了些控制电路，但是 其插孔严格按照国家电气标准设计，通用性能特别好。附图说明本专利技术共有附图6张，其中图1是智能节电插座结构示意图。图2是智能节电插座电源单元电路图。图3是智能节电插座红外探测单元电路图。图4是智能节电插座继电器触发单元电路图。图5是智能节电插座控制单元电路图。图6是智能节电插座的工作流程图。图中1、控制单元，2、红外探测单元，3、继电器触发单元，4、电源单元，5、显示器， 6、红外探头。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行进一步地描述。如图1-5所示，一种智能节电插座，包 括插座外壳和插座电路，所述的插座电路包括控制单元1、红外探测单元2、继电器触发单 元3和电源单元4 ；所述的继电器触发单元3与显示器5的电源线连接；所述的电源单元4包括变压器Tl、整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能节电插座，包括插座外壳和插座电路，其特征在于：所述的插座电路包括控制单元（１）、红外探测单元（２）、继电器触发单元（３）和电源单元（４）；所述的继电器触发单元（３）与显示器（５）的电源线连接；所述的电源单元（４）包括变压器Ｔ１、整流电路Ｄ１、整流二极管Ｄ２、滤波电容Ｃ１、滤波电容Ｃ２、滤波电容Ｃ３、电压转换器Ｕ２、电压转换器Ｕ３，所述的变压器Ｔ１的初级端与市电连接、次级端依次连接整流电路Ｄ１和整流二极管Ｄ２，整流二极管Ｄ２与滤波电容Ｃ１并联；滤波电容Ｃ１的正极与电压转换器Ｕ２的１号引脚连接，电压转换器Ｕ２的３号引脚分别与滤波电容Ｃ２的正极和电压转换器Ｕ３的１号引脚连接，电压转换器Ｕ３的３号引脚和滤波电容Ｃ３的正极连接；所述的整流电路Ｄ１的４号引脚、电压转换器Ｕ２、电压转换器Ｕ３的ＧＮＤ引脚、整流二极管Ｄ２的负极和所有滤波电容的负极均接地；所述的红外探测单元（２）包括ＬＥＤ显示装置、ＩＲＡＤ红外线瞄准器Ｕ１、三极管Ｑ１，所述的ＬＥＤ显示装置的左端经电阻Ｒ７连接到电源单元（４）中的电压转换器Ｕ３的５Ｖ电压端，右端接地；所述的ＩＲＡＤ红外线瞄准器Ｕ１的１号引脚连接到电源单元（４）中的电压转换器Ｕ２的１２Ｖ电压端，２号引脚经电阻Ｒ３、三极管Ｑ１和电阻Ｒ４连接到电源单元（４）中的电压转换器Ｕ３的５Ｖ电压端，３号引脚接地；位于电阻Ｒ４与三极管Ｑ１之间的ＩＲＡＤ引脚连接到控制单元（１）中的微控制器Ｕ４的６号管脚；所述的继电器触发单元（３）包括光耦Ｋ２、非门Ｋ１、三极管Ｋ３和继电器Ｋ４，所述的光耦Ｋ２的一端经电阻Ｒ２与控制单元（１）的微控制器Ｕ４的管脚１１连接，另一端分别与非门Ｋ１和电阻Ｒ３连接，电阻Ｒ３还与电源单元（４）中电压转换器Ｕ３的５Ｖ电压端连接；所述的非门Ｋ１经电阻Ｒ４与三极管Ｋ３的基极连接，三极管Ｋ３的集电极连接继电器Ｋ４的一端、三极管Ｋ３的发射极接地；所述的继电器Ｋ４的另一端连接电源单元（４）中电压转换器Ｕ２的１２Ｖ电压端口；所述的控制单元（１）包括晶振电路、微控制器Ｕ４和复位电路，所述的晶振电路包括电容Ｃ５、电容Ｃ６和晶振Ｙ１，电容Ｃ５和电容Ｃ６的一端同时接地、另一端分别连接晶振Ｙ１的两端；所述的复位电路包括电容Ｃ４和电阻Ｒ１，所述的电阻Ｒ１的上端分别与电容Ｃ４的负极和微控制器Ｕ４的管脚１、其下端接地，电容Ｃ４的正极接电源单元（４）中电压转换器Ｕ３的５Ｖ电压端口；所述的微控制器Ｕ４的管脚４、５分别与晶振...

【技术特征摘要】
一种智能节电插座，包括插座外壳和插座电路，其特征在于所述的插座电路包括控制单元(1)、红外探测单元(2)、继电器触发单元(3)和电源单元(4)；所述的继电器触发单元(3)与显示器(5)的电源线连接；所述的电源单元(4)包括变压器T1、整流电路D1、整流二极管D2、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、电压转换器U2、电压转换器U3，所述的变压器T1的初级端与市电连接、次级端依次连接整流电路D1和整流二极管D2，整流二极管D2与滤波电容C1并联；滤波电容C1的正极与电压转换器U2的1号引脚连接，电压转换器U2的3号引脚分别与滤波电容C2的正极和电压转换器U3的1号引脚连接，电压转换器U3的3号引脚和滤波电容C3的正极连接；所述的整流电路D1的4号引脚、电压转换器U2、电压转换器U3的GND引脚、整流二极管D2的负极和所有滤波电容的负极均接地；所述的红外探测单元(2)包括LED显示装置、IRAD红外线瞄准器U1、三极管Q1，所述的LED显示装置的左端经电阻R7连接到电源单元(4)中的电压转换器U3的5V电压端，右端接地；所述的IRAD红外线瞄准器U1的1号引脚连接到电源单元(4)中的电压转换器U2的12V电压端，2号引脚经电阻R3、三极管Q1和电阻R4连接到电源单元(4)中的电压转换器U3的5V电压端，3号引脚接地；位于电阻R4与三极管Q1之间的IRAD引脚连接到控制单元(1)中的微控制器U4的6号管脚；所述的继电器触发单元(3)包括光耦K2、非门K1、三极管K3和继电器K4，所述的光耦K2的一端经电阻R2与控制单元(1)的微控制器U4的管脚11连接，另一端分别与非门K1和电阻R3连接，电阻R3还与电源单元(4)中电压转换器U3的5V电压端连接；所述的非门K1经电阻R4与三极管K3的基极连接，三极管K3的集电极连接继电器K4的一端、三极管K3的发射极接地；所述的继电器K4的另一端连接电源单元(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少华，曾洁，李桂林，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]