智能電源插座及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能電源插座及控制系統(tǒng)。該智能電源插座包括中央處理器、電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與電能計(jì)量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計(jì)量模塊；所述電能計(jì)量模塊根據(jù)電流和電壓得到電能；顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據(jù)WiFi模塊的輸入信號(hào)控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。上述智能電源插座及控制系統(tǒng)，可通過電能計(jì)量模塊計(jì)算電能，通過WiFi模塊的輸入信號(hào)控制控制開關(guān)的開啟和關(guān)閉，通過顯示模塊顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
【專利說明】 智能電源插座及控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及家用電器領(lǐng)域，特別是涉及一種智能電源插座及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電源插座是用來接上交流電，使家用電器與可攜帶式小型設(shè)備通電使用的裝置。電源插座是有插槽的母接頭，以便讓有棒狀或銅板狀突起的電源插頭插入，將電力經(jīng)電源插頭傳導(dǎo)到電器。傳統(tǒng)的電源插座僅可將電力傳導(dǎo)到電器，功能單一，且無法進(jìn)行智能控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的電源插座功能單一且無法智能控制的問題，提供一種功能多樣且方便控制的智能電源插座。
[0004]此外，還有必要提供一種功能多樣且方便控制的智能電源插座控制系統(tǒng)。
[0005]一種智能電源插座，包括中央處理器、電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計(jì)量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計(jì)量模塊；所述電能計(jì)量模塊根據(jù)所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據(jù)所述WiFi模塊的輸入信號(hào)控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中央處理器和電能計(jì)量模塊集成；所述控制開關(guān)為繼電器。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，通過所述紅外收發(fā)模塊控制與所述智能電源插座相連的家用電器。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時(shí)控制所述控制開關(guān)通斷的計(jì)時(shí)模塊。
[0009]一種智能電源插座控制系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端、無線路由器和智能電源插座，所述智能電源插座包括中央處理器、電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計(jì)量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計(jì)量模塊；所述電能計(jì)量模塊根據(jù)所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據(jù)所述WiFi模塊的輸入信號(hào)控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷；所述移動(dòng)終端、無線路由器和智能電源插座組成無線局域網(wǎng)，所述移動(dòng)終端通過所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座初始默認(rèn)設(shè)置為無線路由器狀態(tài)，所述移動(dòng)終端接入所述智能電源插座，并將所述無線路由器的SSID和密碼配置給所述智能電源插座，以使所述智能電源插座從無線路由器狀態(tài)轉(zhuǎn)換為WiFi客戶端狀態(tài)。[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座控制系統(tǒng)還包括服務(wù)器，所述移動(dòng)終端、無線路由器、智能電源插座和服務(wù)器組成遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)終端通過所述服務(wù)器及所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)終端通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與所述服務(wù)器相連。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時(shí)控制所述控制開關(guān)通斷的計(jì)時(shí)模塊；所述移動(dòng)終端對(duì)所述智能電源插座進(jìn)行任務(wù)設(shè)置，所述計(jì)時(shí)模塊根據(jù)所述任務(wù)定時(shí)控制所述控制開關(guān)的通斷。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述智能電源插座包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，所述移動(dòng)終端從互聯(lián)網(wǎng)下載電器的紅外通訊碼，并直接發(fā)送到所述智能電源插座，遙控家用電器，或者通過所述服務(wù)器及所述無線路由器連接所述智能電源插座，控制相應(yīng)家用電器。
[0015]上述智能電源插座和控制系統(tǒng)，可通過電能計(jì)量模塊計(jì)算電能，通過WiFi模塊的輸入信號(hào)控制控制開關(guān)的開啟和關(guān)閉，通過顯示模塊顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
[0016]另外，通過移動(dòng)終端可查詢智能電源插座的電能數(shù)據(jù)，移動(dòng)終端與服務(wù)器、無線路由器配合可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程查詢功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為一個(gè)實(shí)施例中智能電源插座的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為Iv實(shí)施例中智能電源插座控制系統(tǒng)；
[0019]圖3為另一個(gè)實(shí)施例中智能電源插座控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021]如圖1所示，為一個(gè)實(shí)施例中智能電源插座的結(jié)構(gòu)框圖。該智能電源插座100，包括采樣電路102、電能計(jì)量模塊104、中央處理器106、WiFi模塊108、控制開關(guān)110、輪顯按鍵112和顯示模塊114。其中，中央處理器106分別與電能計(jì)量模塊104、WiFi模塊108、控制開關(guān)110、輪顯按鍵112和顯示模塊114相連；采樣電路102與電能計(jì)量模塊104相連。
[0022]采樣電路102用于采集電流和電壓。該采樣電路102包括電流采樣單元和電壓采樣單元。采樣電路102將采集的電流和電壓輸入電能計(jì)量模塊104 ;電能計(jì)量模塊104根據(jù)該電流和電壓得到電能。
[0023]中央處理器106用于根據(jù)WiFi模塊108的輸入信號(hào)控制控制開關(guān)110的開啟和關(guān)斷。本實(shí)施例中，控制開關(guān)110可為繼電器。
[0024]WiFi模塊108可采用AX220XX。該A220XX為臺(tái)灣亞信電子推出的嵌入式網(wǎng)絡(luò)單芯片微控制器。該A220XX具有支持IEEE802.llb/g無線標(biāo)準(zhǔn)；支持頻率范圍:2.412?
2.484GHz ;支持兩種無線網(wǎng)絡(luò)類型:基礎(chǔ)網(wǎng)(Infra)和自組網(wǎng)(Adhoc);支持多種安全認(rèn)證機(jī)制:WEP-64/128, TKIP (WPA-PSK)、AES (WPA2-PSK);支持快速聯(lián)網(wǎng)；處理器:80MIPSCPU (Central Processing Unit,中央處理器)；無線標(biāo)準(zhǔn):802.llb/g, 2.4Ghz ;Flash:1MBFlash ；RAM:64KB SRAM ;數(shù)據(jù)傳輸速率 IEEE802.1lb:1, 2，5.5 和 IlMbps ；IEEE802.1lg:6，9，12，18，24，36，48 和 54Mbp ;頻率范圍 2.412 ?2.484GHz 等特性。
[0025]該WiFi模塊108可以作為STA (Station，即每一個(gè)連接到無線網(wǎng)絡(luò)中的終端)支持基礎(chǔ)網(wǎng)和自組網(wǎng)兩種無線網(wǎng)絡(luò)。此外，WiFi模塊108可作為一個(gè)simple AP (AccessPoint，接入點(diǎn))。simple AP是指允許多個(gè)STA與之連接，但不能為STA提供路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。
[0026]輪顯按鍵112用于供用戶輸入查看指令，看翻滾查看電能數(shù)據(jù)。
[0027]顯示模塊114用于顯示該電能。該顯示模塊114可為液晶顯示等。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，中央處理器106和電能計(jì)量模塊104集成，可節(jié)省空間。具體的，中央處理器106可采用ATT7039。該ATT7039為鉅泉光電科技生產(chǎn)的，其片內(nèi)集成單相計(jì)量、處理器、電源管理、時(shí)鐘管理、PLL (Phase Locked Loop，鎖相回路)、JTAG調(diào)試等功能。具體的是基于8位CPU52設(shè)計(jì)，具有8052兼容指令集和總線結(jié)構(gòu)；單Cycle的CPU ;片內(nèi)集成PLL倍頻電路；片內(nèi)集成豐富的存儲(chǔ)器資源，包括30K的Flash程序存儲(chǔ)器，2K的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，擦除次數(shù)大于20萬次；256字節(jié)有保護(hù)操作的infoFlash存儲(chǔ)器；256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器；4K字節(jié)外部數(shù)據(jù)寄存器，其中256字節(jié)在掉電時(shí)，可由后備電源保持?jǐn)?shù)據(jù)不丟失；具有電源監(jiān)測(cè)功能，電源監(jiān)測(cè)閾值可設(shè)置，上下電可靠復(fù)位；H0LD模式下支持外部中斷等多種喚醒方式；SLEEP模式下支持外部中斷等多種喚醒方式；片內(nèi)集成可永不關(guān)斷的硬件看門狗電路；片內(nèi)集成溫度傳感器和電池電壓檢測(cè)電路；片內(nèi)集成按鍵、串行通訊、LCD、I2C等外設(shè)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，上述智能電源插座100還包括與中央處理器106相連的紅外收發(fā)模塊116?？赏ㄟ^紅外收發(fā)模塊116控制智能電源插座100所連接的家用電器。
[0030]此外，上述智能電源插座100還包括與中央處理器106相連的計(jì)時(shí)模塊，通過該計(jì)時(shí)模塊定時(shí)控制控制開關(guān)110通斷。通過智能電源插座100上的輪顯按鍵112設(shè)置定時(shí)時(shí)間。
[0031]上述智能電源插座100,可通過電能計(jì)量模塊104計(jì)算電能,通過WiFi模塊108的輸入信號(hào)控制控制開關(guān)110的開啟和關(guān)閉，通過顯示模塊114顯示電能等，功能多樣，且方便控制。
[0032]如圖2所示，為一個(gè)實(shí)施例中智能電源插座控制系統(tǒng)。該智能電源插座控制系統(tǒng)，包括智能電源插座100、無線路由器200和移動(dòng)終端300。移動(dòng)終端300、無線路由器200和智能電源插座100組成無線局域網(wǎng)，移動(dòng)終端300通過無線路由器200控制智能電源插座100的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
[0033]智能電源插座100初始默認(rèn)設(shè)置為無線路由器狀態(tài)(AP狀態(tài))，移動(dòng)終端300接入智能電源插座100,并將無線路由器200的SSID (Service Set Identifier,服務(wù)集標(biāo)識(shí))和密碼配置給智能電源插座100，以使智能電源插座100從無線路由器狀態(tài)轉(zhuǎn)換為WiFi客戶端狀態(tài)。
[0034]具體的，使用TCP端口設(shè)置好模塊參數(shù)并保存，可使用如下命令:
[0035]先連接該AP (即智能電源插座)的25001端口，發(fā)送如下數(shù)據(jù)，設(shè)定智能電源插座100期望的client (客戶端)狀態(tài)參數(shù)。
[0036]若是指定智能電源插座100的IP如下:[0037]req_set:nt=0, ssid=sz_boss, et=4, pass=12345678, dhcp=0, ip=192.168.1.121,
[0038]mask=255.255.255.0, gw=192.168.1.1, dns=202.96.134.133, ct=0, cm=0, Iport=5000,
[0039]rport=5000, rhost=192.168.2.2, uart2=17192, sv, rb=l。
[0040]成功連接路由器，將會(huì)分配到一個(gè)IP地址。
[0041]然后移動(dòng)終端300再次通過UDP (User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)往無線局域網(wǎng)中目標(biāo)為25002的端口發(fā)一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包，該廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容可根據(jù)需要設(shè)定，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)內(nèi)容為11個(gè)字節(jié)“req_search: ”,智能電源插座100接收到該廣播數(shù)據(jù)包后，返回一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包，內(nèi)容為 〃rsp_search:sn=291031313，mac=00-19-02-03-02-01，mcpu=l.3.2，wcpu=2.0.0, 〃字符串。移動(dòng)終端300提取出智能電源插座100的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，并確定其IP地址和mac/sn地址的對(duì)應(yīng)，即可確定剛切換的智能電源插座100的新IP地址。
[0042]移動(dòng)終端300還用于向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令，以獲取智能電源插座100的電能數(shù)據(jù)，該電能數(shù)據(jù)包括電能、電流、電壓、頻率中至少一種。具體的,移動(dòng)終端300通過無線路由器200向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令；智能電源插座100根據(jù)該電能查詢指令將電能數(shù)據(jù)通過無線路由器200返回給移動(dòng)終端300。
[0043]該移動(dòng)終端300可為手機(jī)、平板電腦或個(gè)人數(shù)字助理等。
[0044]如圖3所示，為另一個(gè)實(shí)施例中智能電源插座控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該智能電源插座控制系統(tǒng)除了包括智能電源插座100、無線路由器200和移動(dòng)終端300，還包括服務(wù)器400。移動(dòng)終端300、無線路由器200、智能電源插座100和服務(wù)器400組成遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)終端300通過服務(wù)器400及無線路由器200控制智能電源插座100的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
[0045]服務(wù)器400還用于接收智能電源插座100上傳的設(shè)備信息，并該設(shè)備信息與移動(dòng)終端200的號(hào)碼進(jìn)行綁定。
[0046]移動(dòng)終端300通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與服務(wù)器400相連。方便用戶在戶外時(shí)，通過移動(dòng)終端300向住宅或辦公場(chǎng)所處的智能電源插座收發(fā)電能抄讀指令和控制指令，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。
[0047]移動(dòng)終端300還用于向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令，以獲取智能電源插座100的電能數(shù)據(jù)，該電能數(shù)據(jù)包括電能、電流、電壓、頻率中至少一種。具體的,移動(dòng)終端300通過服務(wù)器400及無線路由器200向智能電源插座100發(fā)送電能查詢指令；智能電源插座100根據(jù)該電能查詢指令將電能數(shù)據(jù)通過無線路由器200及服務(wù)器400返回給移動(dòng)終端300。通過服務(wù)器400實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制及遠(yuǎn)程查詢的功能。
[0048]移動(dòng)終端300還可以對(duì)智能電源插座100設(shè)置多個(gè)定時(shí)任務(wù)，由智能電源插座100的計(jì)時(shí)模塊定時(shí)控制，使其實(shí)現(xiàn)定時(shí)通斷電源的功能。
[0049]移動(dòng)終端300還可以從互聯(lián)網(wǎng)上下載家用電器的紅外通訊碼，通過無線局域網(wǎng)和帶有紅外收發(fā)模塊的智能電源插座，直接遙控家庭內(nèi)的家用電器，也可以在戶外通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與服務(wù)器400相連，向住宅或辦公場(chǎng)所處的帶有紅外收發(fā)模塊的智能電源插座發(fā)送遙控命令。
[0050]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電源插座，其特征在于，包括中央處理器、電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計(jì)量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計(jì)量模塊；所述電能計(jì)量模塊根據(jù)所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據(jù)所述WiFi模塊的輸入信號(hào)控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述中央處理器和電能計(jì)量模塊集成；所述控制開關(guān)為繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，通過所述紅外收發(fā)模塊控制與所述智能電源插座相連的家用電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電源插座，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時(shí)控制所述控制開關(guān)通斷的計(jì)時(shí)模塊。
5.一種智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，包括移動(dòng)終端、無線路由器和智能電源插座，所述智能電源插座包括中央處理器、電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵和采樣電路，所述中央處理器分別與所述電能計(jì)量模塊、WiFi模塊、控制開關(guān)、顯示模塊、輪顯按鍵相連；所述采樣電路與所述電能計(jì)量模塊相連；所述采樣電路用于采集電流和電壓，并將采集的電流和電壓輸入所述電能計(jì)量模塊；所述電能計(jì)量模塊根據(jù)所述電流和電壓得到電能；所述顯示模塊用于顯示所述電能；所述中央處理器根據(jù)所述WiFi模塊的輸入信號(hào)控制所述控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷；所述移動(dòng)終端、無線路由器和智能電源插座組成無線局域網(wǎng)，所述移動(dòng)終端通過所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能電源插座初始默認(rèn)設(shè)置為無線路由器狀態(tài)，所述移動(dòng)終端接入所述智能電源插座，并將所述無線路由器的SSID和密碼配置給所述智能電源插座，以使所述智能電源插座從無線路由器狀態(tài)轉(zhuǎn)換為WiFi客戶端狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能電源插座控制系統(tǒng)還包括服務(wù)器，所述移動(dòng)終端、無線路由器、智能電源插座和服務(wù)器組成遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)終端通過所述服務(wù)器及所述無線路由器控制所述智能電源插座的控制開關(guān)的開啟和關(guān)斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)終端通過GPRS模式、3G模式或WiFi模式與所述服務(wù)器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能電源插座還包括與所述中央處理器相連且用于定時(shí)控制所述控制開關(guān)通斷的計(jì)時(shí)模塊；所述移動(dòng)終端對(duì)所述智能電源插座進(jìn)行任務(wù)設(shè)置，所述計(jì)時(shí)模塊根據(jù)所述任務(wù)定時(shí)控制所述控制開關(guān)的通斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能電源插座控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能電源插座包括與所述中央處理器相連的紅外收發(fā)模塊，所述移動(dòng)終端從互聯(lián)網(wǎng)下載電器的紅外通訊碼，并直接發(fā)送到所述智能電源插座，遙控家用電器，或者通過所述服務(wù)器及所述無線路由器連接所述智能電源插座， 控制相應(yīng)家用電器。
【文檔編號(hào)】H01R13/66GK203521785SQ201320477422
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】王東林, 許劍明 申請(qǐng)人:深圳市北電儀表有限公司