一種基于微處理器的紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能功率插座裝置，特別是一種基于微處理器的紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的家用電器走入尋常百姓家，家用電器給人們帶來便利的同時，也存在一定的安全隱患，如電器故障或電器使用不當(dāng)導(dǎo)致觸電事故或火災(zāi)，這就需要插座具有檢測電流、電壓和功率的功能，在檢測到電流、電壓和功率超過安全標(biāo)準(zhǔn)時自動斷開電源；
[0003]現(xiàn)在都是通過插拔插頭來實(shí)現(xiàn)電源的接通或斷開，但往往是當(dāng)電器已經(jīng)關(guān)閉或待機(jī)狀態(tài)時用戶很少拔掉電器插頭，而電器還在用電。但是每次使用完電器時都插拔插頭是非常繁瑣的，而且有的電器安裝位置也不方便插拔，這就需要插座具有自動識別電器使用狀態(tài)的功能，在電器已經(jīng)關(guān)閉或待機(jī)狀態(tài)時自動斷開電源；
[0004]當(dāng)插座處于斷開電源狀態(tài)，恢復(fù)插座供電是非常重要的，現(xiàn)有的智能插座在恢復(fù)供電時，要么操作很復(fù)雜，要么只適合部分人群使用；
[0005]現(xiàn)在家用電器越來越多，越來越智能，大家也越來越注重電器的使用功率情況，這樣就需要插座具有檢測電流、電壓和功率并記錄下數(shù)據(jù)，用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和跟蹤電器使用情況；
[0006]現(xiàn)有的插座為了解決上述問題做了不同方面的改進(jìn)，但是要么是功能單一，要么操作不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型為需要解決的技術(shù)問題提供一種基于微處理器紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座。
[0008]為解決上述的技術(shù)問題，一種基于微處理器的紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座，包括外接電源插頭，其特征在于:還包括主板和輸出插口，所述主板包括防雷防浪涌模塊、直流穩(wěn)壓模塊、雙路繼電器驅(qū)動模塊、微處理器、紅外接收模塊、電流檢測調(diào)理模塊、電壓檢測調(diào)理模塊、USB充電模塊、外部存儲模塊、無線模塊；
[0009]所述外接電源插頭與防雷防浪涌模塊相連接；
[0010]所述雙路繼電器驅(qū)動模塊包括驅(qū)動信號輸入端、繼電器線圈電路和輸出回路；所述防雷防浪涌模塊與直流穩(wěn)壓模塊以及雙路繼電器驅(qū)動模塊的輸出回路相連接；所述雙路繼電器驅(qū)動模塊的輸出回路與輸出插口通過兩條相線相連接，其中一條相線(通常是火線)上設(shè)置有電流檢測調(diào)理模塊和電壓檢測調(diào)理模塊；
[0011]所述直流穩(wěn)壓模塊與防雷防浪涌模塊相連接，所述直流穩(wěn)壓模塊給微處理器、紅外接收模塊、雙路繼電器驅(qū)動模塊的繼電器線圈電路、外部存儲器模塊、無線模塊供電和USB充電模塊供電；
[0012]所述微處理器與電流檢測調(diào)理模塊、電壓檢測調(diào)理模塊、紅外接收模塊、雙路繼電器驅(qū)動模塊的驅(qū)動信號輸入端、外部存儲器模塊、無線模塊相連接。
[0013]所述防雷防浪涌模塊是指火線與零線之間、火線與地線之間、零線與地線之間，設(shè)置有金屬氧化物壓敏電阻，用于防雷防浪涌。
[0014]所述直流穩(wěn)壓模塊包括依次串接的降壓單元、整流單元和穩(wěn)壓濾波單元；所述降壓單元為變壓器或阻容降壓單元，所述阻容降壓單元為電阻和電容的并聯(lián)電路。
[0015]所述電流檢測調(diào)理模塊包括電流采樣電路和電壓調(diào)理電路，所述的電流采樣電路為精密互感器或功率電阻；所述的電壓調(diào)理電路包括級聯(lián)的整流電路、濾波電路、分壓電路和放大電路。
[0016]所述電壓檢測調(diào)理模塊包括電壓采樣電路和電壓調(diào)理電路，所述的電壓采樣電路為精密互感器或功率電阻；所述的電壓調(diào)理電路包括級聯(lián)的整流電路、濾波電路、分壓電路和AD轉(zhuǎn)換電路。
[0017]所述無線模塊可以采用433無線模塊、或315m無線模塊、或wifi無線模塊中的一種。可使用手機(jī)APP與智能插座無線模塊相連接，通過手機(jī)操作實(shí)現(xiàn)智能插座輸出插口的電源通斷、或?qū)?shí)時的、或已經(jīng)記錄的功率數(shù)據(jù)傳輸給手機(jī)；
[0018]所述USB充電模塊為長供電模塊。
[0019]所述外部存儲器用于存儲電壓檢測調(diào)理模塊和電流檢測調(diào)理模塊采集到的電壓和電流信號的數(shù)值以及采集時間。
[0020]所述的紅外接收模塊是指采用一體化紅外線接收器，將接收到的紅外線遙控信號的進(jìn)行放大、檢波、整形，并且輸出可以讓微處理器識別的TTL信號。
[0021]所述的一種基于微處理器的紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座，是對接收到的38KHZ紅外信號進(jìn)行計(jì)時處理，所述的對接收到的38KHZ紅外信號進(jìn)行計(jì)時處理具體是指一次收到的38KHZ紅外信號累計(jì)時間達(dá)到一定時長，具體指令方法為間隔監(jiān)測法或者連續(xù)監(jiān)測法中的一種；
[0022]所述的間隔監(jiān)測法，如圖9所示，包括以下步驟:
[0023](I)首先，紅外線遙控器發(fā)送紅外線遙控信號；
[0024](2)第二步，紅外接收器將接收到的紅外線遙控信號的進(jìn)行放大、檢波、整形，并且輸出到微處理器；
[0025]微處理器將信號進(jìn)行以下處理；
[0026](3)第三步，對微處理器收到信號進(jìn)行消抖處理；
[0027](4)第四步，對第三步處理后的信號進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0028](5)第五步，微處理器對時間間隔計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷微處理器接收到的紅外信號是否結(jié)束；若是，累計(jì)時間清零；若否，執(zhí)行延時間隔時間；
[0029](6)第六步，執(zhí)行延時間隔時間后進(jìn)行時間累計(jì)計(jì)算；
[0030](7)第七步，對時間累計(jì)計(jì)算值進(jìn)行判斷，是否達(dá)到有效時間累計(jì)值；若是，此次接收到的紅外信號為一次有效命令；若否，重新進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0031](8)第八步，進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0032](9)第九步，對時間間隔計(jì)算值進(jìn)行判斷微處理器接收到的紅外信號是否結(jié)束；若是，累計(jì)清零；若否，執(zhí)行時間累積計(jì)算；
[0033](10)第十步，執(zhí)行延時間隔時間后進(jìn)行時間累積計(jì)算；
[0034](11)第十一步，對時間累計(jì)計(jì)算值進(jìn)行判斷，是否達(dá)到時間累限度計(jì)值；若是，累計(jì)時間清零；若否，重新進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0035]所述的連續(xù)監(jiān)測法，如圖8所示，包括以下步驟:
[0036](I)首先，紅外線遙控器發(fā)送紅外線遙控信號；
[0037](2)第二步，紅外接收器將接收到的紅外線遙控信號的進(jìn)行放大、檢波、整形，并且輸出到微處理器；
[0038]微處理器將信號進(jìn)行以下處理；
[0039](3)第三步，對微處理器收到信號進(jìn)行消抖處理；
[0040](4)第四步，對第三步處理后的信號進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0041](5)第五步，微處理器對時間間隔計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷微處理器接收到的紅外信號是否結(jié)束；若是，累計(jì)時間清零；若否，執(zhí)行時間累計(jì)計(jì)算；
[0042](6)第六步，執(zhí)進(jìn)行時間累計(jì)計(jì)算；
[0043](7)第七步，對時間累計(jì)計(jì)算值進(jìn)行判斷，是否達(dá)到有效時間累計(jì)值；若是，此次接收到的紅外信號為一次有效命令；若否，重新進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0044](8)第八步，進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0045](9)第九步，對時間間隔計(jì)算值進(jìn)行判斷微處理器接收到的紅外信號是否結(jié)束；若是，累計(jì)清零；若否，執(zhí)行時間累積計(jì)算；
[0046](10)第十步，進(jìn)行時間累積計(jì)算；
[0047](11)第十一步，對時間累計(jì)計(jì)算值進(jìn)行判斷，是否達(dá)到時間累計(jì)限度值；若是，累計(jì)時間清零；若否，重新進(jìn)行時間間隔計(jì)算；
[0048]所述的紅外發(fā)送是指操作者使用任意紅外遙控器按紅外遙控器任意鍵；
[0049]所述的紅外接收是指采用一體化紅外線接收器，將接收到的紅外線遙控信號的進(jìn)行放大、檢波、整形，并且輸出可以讓微處理器識別的TTL信號；
[0050]所述的累計(jì)時間，即從紅外接收器接收到38KHZ的紅外信號的脈沖開始計(jì)時，去除1ms消抖時間，忽略小于0.01?0.1S的信號間斷的時間間隔；
[0051]所述的有效時間累計(jì)值為3s ；
[0052]所述的時間累積限度值為1min ;
[0053]所述的時間間隔，其計(jì)算的方法為:計(jì)算連續(xù)兩個高電平之間的時間間隔；或者計(jì)算連續(xù)兩個上升沿之間的時間間隔；或者計(jì)算連續(xù)一個下降沿之間的時間間隔；或者計(jì)算連續(xù)一個上升沿和一個下降沿，或者連續(xù)一個下降沿和一個上升沿之間的時間間隔；
[0054]所述的時間累計(jì)計(jì)算為累計(jì)時間與延時間隔時間的和；
[0055]所述的延時間隔時間為人1ms ；
[0056]所述的時間累計(jì)計(jì)算為累計(jì)時間與時間間隔的和。
[0057]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座通過采集并實(shí)時記錄負(fù)載的電流和電壓信號；當(dāng)負(fù)載電流過大時，微處理器控制繼電器實(shí)現(xiàn)自動斷電，保護(hù)負(fù)載元件；當(dāng)負(fù)載電流為待機(jī)電流時，經(jīng)過微處理器處理和判斷，自動斷電，實(shí)現(xiàn)省電的功能；本實(shí)用新型可通過手機(jī)APP或紅外遙控信號控制；本實(shí)用新型所提供的紅外線遙控信號解碼方式不需要經(jīng)過紅外信號匹配學(xué)習(xí)，即可實(shí)現(xiàn)針對任意紅外遙控器任意按鍵進(jìn)行解碼，實(shí)現(xiàn)輸出電源通斷控制；本實(shí)用新型還具有防雷防浪涌、防觸電功能。
【附圖說明】
[0058]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0059]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖；
[0060]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式的直流穩(wěn)壓模塊通過變壓器降壓供電的電路原理圖；
[0061]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式的通過精密互感器采樣電流的電路原理圖；
[0062]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施方式的雙路繼電器驅(qū)動模塊的電路原理圖；
[0063]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施方式正面的組裝結(jié)構(gòu)圖；
[0064]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施方式反面的組裝結(jié)構(gòu)圖；
[0065]圖7為本實(shí)用新型紅外接收和解碼電路示意圖；
[0066]圖8為本實(shí)用新型提供的連續(xù)監(jiān)測法流程圖；
[0067]圖9為本實(shí)用新型提供的間隔監(jiān)測法流程圖；
[0068]圖中:101為插座前面板、104為輸出插口、105為主板、106為緊固螺絲、107是插座后蓋、108為外接電源插頭、1057為防雷防浪涌模塊、1051為微處理器、1055為紅外接收模塊、1052為直流穩(wěn)壓模塊、1053為雙路繼電器驅(qū)動模塊、1054為電流檢測調(diào)理模塊、1058為電壓檢測調(diào)理模塊、1056為USB供電模塊、1059為外部存儲模塊、10510為無線模塊；
【具體實(shí)施方式】
[0069]實(shí)施方式:
[0070]如圖1、圖5和圖6所示，本實(shí)用新型一種基于微處理器的紅外線遙控信號解碼方式的外插式智能功率插座，包括輸出插口 104、外接電源插頭108。輸出插口 104、主板105通過緊固螺絲106固定在插座前面板101和插座后蓋107之間，外接電源插頭108穿過插座后蓋107伸出。主板105包括防雷防浪涌模塊1057、