一种打印机节能插座及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种打印机专用智能化节能插座及其工作方法，所述插座的电路包括信号采集模块、电源模块、智能控制模块、继电器执行模块，电源模块分别与信号采集模块、智能控制模块和继电器执行模块连接，智能控制模块分别与信号采集模块和继电器执行模块双向连接，信号采集模块、电源模块、智能控制模块和继电器执行模块集成在一块电路板上，信号采集模块通过ＵＳＢ数据线与打印机连接。本发明专利技术采用智能化ＵＳＢ信号采集模块对打印机的工作状态进行判断，再由低功耗５１微控制芯片对打印机处于不同工作状态所传递出的不同的握手协议进行分析进而控制继电器完成打印机电源的开断选择，达到节能的目的，是一款专门针对打印机而设计的智能化节能插座。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种插座的节能技术，特别是。
技术介绍
目前，国内最常见的节能控制器主要有两种电视节能控制器和电脑节能控制器， 这两种节能控制器的工作原理和使用方法基本相似。主要采用特殊设计的“零功耗待机”智 能监测控制系统、“超微功耗待机”红外遥控唤醒系统和“防误插”安全电源转换器结构，通 过主控位影视设备关机信号检测，对被控影视、音响等电器设备系统，实施完全自动断电控 制，使被控电器系统实现安全“零功耗待机”。但是由于这种电源控制器包括主控插孔、受控 插孔、模式可变插孔、红外控制器、可变开关等，结构复杂，在使用时主控设备与被控设备的 插孔必须一一对应，且操作步骤繁琐，成本较高，不能得到广泛的应用。而现在国内还没有制造商生产出专为打印机使用的智能化的节能插座，因此，打 印机只能使用普通的节能插座，而普通的打印机节能插座由于不是针对打印机的特点专门 设计的，因此达不到节能的目的。
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专用于打印机智能化节能控 制且结构简单、操作方便、成本低廉的打印机节能插座及其工作方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种打印机专用智能化节能插座，包括插座外壳和插座电路，所述的插座电路包 括信号采集模块、电源模块、智能控制模块、继电器执行模块，所述的电源模块分别与信号 采集模块、智能控制模块和继电器执行模块连接，所述的智能控制模块分别与信号采集模 块和继电器执行模块双向连接，所述的信号采集模块、电源模块、智能控制模块和继电器执 行模块集成在一块电路板上，所述的信号采集模块通过USB数据线与打印机连接；所述的信号采集模块包括USB-J1、高速光耦U4、信号采集传感器TO、高速光耦TO， 所述的USB-Jl的管脚1、高速光耦U4管脚8、速光耦U6的管脚8、信号采集传感器U5管脚 8分别接电源，USB-Jl管脚4、高速光耦U4和高速光耦U6的管脚3和管脚5、信号采集传 感器U5管脚4均与地连接，USB-Jl管脚2、高速光耦U4及高速光耦U6的管脚6分别通过 上拉电阻R4、电阻R8、电阻R9与电源相连；高速光耦U4、高速光耦U6管脚2分别通过电阻 R5、电阻R6与USB-Jl的管脚2和管脚3相连，并且二者的管脚6分别连接信号采集传感器 U5的管脚2和管脚3 ；信号采集传感器U5的管脚1连接智能控制模块中51微控制芯片U2 的管脚12 ；所述的电源模块包括两脚插针JP1、变压器T1、整流电路D1、稳压二极管D2和稳压 器Ul，所述的两脚插针JPl与220V市电连接，两脚插针JPl的管脚1接变压器Tl初级的 一端、管脚2经保险丝Fl与变压器Tl初级端的另一端相连；所述的整流电路Dl的管脚1、 3分别与变压器Tl的次级两端连接，管脚2分别连接稳压二极管D2的阴极、电容Cl正极、电容C2 —端、电容C3正极，然后再与稳压器Ul的管脚1连接，管脚4分别与稳压二极管D2 的阳极、电容Cl负极、电容C2另一端、电容C3负极连接，然后与稳压器Ul的管脚2连接并 接地；所述的稳压器Ul的管脚3、管脚2分别与电容C4的正负极相连，管脚3接输出电源 VCC，管脚1接电容C3的正极；所述的智能控制模块包括微处理器电路、电容复位电路及晶振电路，所述的微处 理器电路包括51微控制芯片U2，其管脚9通过电容C7与电源相连构成电容复位电路，管脚 12接信号采集传感器TO管脚1，管脚18、19分别接晶振Yl的两端，管脚21连接继电器执 行模块的非门U3，管脚31通过上拉电阻Rl与电源连接；所述的晶振电路包括电容C5、电容 C6、晶振Y1，电容C5、电容C6的一端分别连接晶振Yl的两端，另一端接地；所述的继电器执行模块包括继电器驱动电路和继电器电路，所述的继电器驱动电 路主要由非门U3、电阻R2、电阻R3、开关三极管Ql组成，非门U3的一端与智能控制模块的 51微控制芯片U2管脚21连接，另一端通过电阻R2再与开关三极管Ql的基极及电阻R3 — 端连接，电阻R3的另一端与开关三极管Ql的发射极相连并接地；开关三极管Ql的集电极 连接继电器Kl的输入端，继电器Kl另一输入端接到+15V电源上继电器Kl的输出端与打 印机电源相连。本专利技术所述的51微控制芯片U2是安装有USB接口协议和节电控制算法程序、兼 容标准MCS-51指令系统的微控制芯片，内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。本专利技术所述的插座外壳上安装有功能选择按键，所述的功能选择按键连接在打印 机和信号采集模块之间。一种打印机专用智能化节能插座的工作方法，包括以下步骤A、启动电源模块，对220V市电进行转换，并采用稳压器Ul输出直流+5V和+15V， 从而使智能控制模块中的51微控制芯片U2和电容复位电路、信号采集模块中的信号采集 传感器U5开始工作；B、信号采集模块中的USB-Jl对打印机的状态数据进行检测，再由信号采集传感 器U5通过USB数据线及外围电路将检测到的信号发送到智能控制模块中的51微控制芯片 U2，由智能控制模块控制继电器执行模块工作；C、智能控制模块中的主控制程序对采集的打印机USB接口信号进行判断，根据主 控制程序中设置的待机等待时间，进而控制继电器执行模块的继电器完成打印机电源的开 断选择。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1、本专利技术采用智能化USB信号采集模块对打印机的工作状态进行判断，再由低功 耗51微控制芯片对打印机处于不同工作状态所传递出的不同的握手协议进行分析进而控 制继电器完成打印机电源的开断选择，达到节能的目的，是一款专门针对打印机而设计的 智能化节能插座。2、本专利技术采用智能化USB信号采集和检测，接口标准，使用方便简单。避免了普通 节电设备在人员操作时一旦疏忽达不到好的节能效果。3、本专利技术除插座面板上增加功能按键和采集信号所用的USB接口，其他与普通插 座基本类似。插孔严格按照国家电气标准设计，可通过设计在插座外壳上安装有功能选择 按键进行普通插座和智能插座模式的转换。控制电路采用微型集成模块设计，体积小，隐藏在插座内部。USB信号采集部分通过标准的USB接口插件和标准的USB延长线组成。从而 使本专利技术结构非常简单。4、本专利技术设计了由高速光耦U4和高速光耦U6组成的并行打印机检测接口，对于 老式的并行口打印机同样适用，有利于一些办公室老式打印机继续使用和节电插座的使 用，经济方便。5、本专利技术具有用户调整功能，用户可根据实际需要自行在主控制程序中设待机等 待时间，采用USB数据线对打印信号进行传递。操作简单方便，面向不同的场所和使用人群 具有较强的适应性和灵活性，使产品肯定工作在正确的节能模式下。6、本专利技术具有两种功能选择，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0. 9W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、由于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、机房以及打印社等公共或办公场所 的使用，节省能源，使用简单，通用性高，实用性强。附图说明本专利技术共有附图5张，其中图1是打印机节能插座的组成示意图。图2是打印机节能插座的信号采集模块电路图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印机专用智能化节能插座，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信号采集模块（１）、电源模块（２）、智能控制模块（３）、继电器执行模块（４），所述的电源模块（２）分别与信号采集模块（１）、智能控制模块（３）和继电器执行模块（４）连接，所述的智能控制模块（３）分别与信号采集模块（１）和继电器执行模块（４）双向连接，所述的信号采集模块（１）、电源模块（２）、智能控制模块（３）和继电器执行模块（４）集成在一块电路板上，所述的信号采集模块（１）通过ＵＳＢ数据线与打管Ｑ１的基极及电阻Ｒ３一端连接，电阻Ｒ３的另一端与开关三极管Ｑ１的发射极相连并接地；开关三极管Ｑ１的集电极连接继电器Ｋ１的输入端，继电器Ｋ１另一输入端接到＋１５Ｖ电源上：继电器Ｋ１的输出端与打印机电源相连。印机连接；所述的信号采集模块（１）包括ＵＳＢ－Ｊ１、高速光耦Ｕ４、信号采集传感器Ｕ５、高速光耦Ｕ６，所述的ＵＳＢ－Ｊ１的管脚１、高速光耦Ｕ４管脚８、速光耦Ｕ６的管脚８、信号采集传感器Ｕ５管脚８分别接电源，ＵＳＢ－Ｊ１管脚４、高速光耦Ｕ４和高速光耦Ｕ６的管脚３和管脚５、信号采集传感器Ｕ５管脚４均与地连接，ＵＳＢ－Ｊ１管脚２、高速光耦Ｕ４及高速光耦Ｕ６的管脚６分别通过上拉电阻Ｒ４、电阻Ｒ８、电阻Ｒ９与电源相连；高速光耦Ｕ４、高速光耦Ｕ６管脚２分别通过电阻Ｒ５、电阻Ｒ６与ＵＳＢ－Ｊ１的管脚２和管脚３相连，并且二者的管脚６分别连接信号采集传感器Ｕ５的管脚２和管脚３；信号采集传感器Ｕ５的管脚１连接智能控制模块（３）中５１微控制芯片Ｕ２的管脚１２；所述的电源模块（２）包括两脚插针ＪＰ１、变压器Ｔ１、整流电路Ｄ１、稳压二极管Ｄ２和稳压器Ｕ１，所述的两脚插针ＪＰ１与２２０Ｖ市电连接，两脚插针ＪＰ１的管脚１接变压器Ｔ１初级的一端、管脚２经保险丝Ｆ１与变压器Ｔ１初级端的另一端相连；所述的整流电路Ｄ１的管脚１、３分别与变压器Ｔ１的次级两端连接，管脚２分别连接稳压二极管Ｄ２的阴极、电容Ｃ１正极、电容Ｃ２一端、电容Ｃ３正极，然后再与稳压器Ｕ１的管脚１连接，管脚４分别与稳压二极管Ｄ２的阳极、电容Ｃ１负极、电容Ｃ２另一端、电容Ｃ３负极连接，然后与稳压器Ｕ１的管脚２连接并接地；所述的稳压器Ｕ１的管脚３、管脚２分别与电容Ｃ４的正负极相连，管脚３接输出电源ＶＣＣ，管脚１接电容Ｃ３的正极；所述的智能控制模块（３）包括微处理器电路、电容复位电路及晶振电路，所述的微处理器电路包括...

【技术特征摘要】
一种打印机专用智能化节能插座，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信号采集模块(1)、电源模块(2)、智能控制模块(3)、继电器执行模块(4)，所述的电源模块(2)分别与信号采集模块(1)、智能控制模块(3)和继电器执行模块(4)连接，所述的智能控制模块(3)分别与信号采集模块(1)和继电器执行模块(4)双向连接，所述的信号采集模块(1)、电源模块(2)、智能控制模块(3)和继电器执行模块(4)集成在一块电路板上，所述的信号采集模块(1)通过USB数据线与打印机连接；所述的信号采集模块(1)包括USB J1、高速光耦U4、信号采集传感器U5、高速光耦U6，所述的USB J1的管脚1、高速光耦U4管脚8、速光耦U6的管脚8、信号采集传感器U5管脚8分别接电源，USB J1管脚4、高速光耦U4和高速光耦U6的管脚3和管脚5、信号采集传感器U5管脚4均与地连接，USB J1管脚2、高速光耦U4及高速光耦U6的管脚6分别通过上拉电阻R4、电阻R8、电阻R9与电源相连；高速光耦U4、高速光耦U6管脚2分别通过电阻R5、电阻R6与USB J1的管脚2和管脚3相连，并且二者的管脚6分别连接信号采集传感器U5的管脚2和管脚3；信号采集传感器U5的管脚1连接智能控制模块(3)中51微控制芯片U2的管脚12；所述的电源模块(2)包括两脚插针JP1、变压器T1、整流电路D1、稳压二极管D2和稳压器U1，所述的两脚插针JP1与220V市电连接，两脚插针JP1的管脚1接变压器T1初级的一端、管脚2经保险丝F1与变压器T1初级端的另一端相连；所述的整流电路D1的管脚1、3分别与变压器T1的次级两端连接，管脚2分别连接稳压二极管D2的阴极、电容C1正极、电容C2一端、电容C3正极，然后再与稳压器U1的管脚1连接，管脚4分别与稳压二极管D2的阳极、电容C1负极、电容C2另一端、电容C3负极连接，然后与稳压器U1的管脚2连接并接地；所述的稳压器U1的管脚3、管脚2分别与电容C4的正负极相连，管脚3接输出电源VCC，管脚1接电容C3的正极；所述的智能控制模块(3)包括微处理器电路、电容复位电路及晶振电路，所述的微处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少华，曾洁，贾世杰，
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]