CN106450985A - 一种智能插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能插座，包括微处理器、电源转换电路、开关控制电路及无线通信模块；开关控制电路包括继电器驱动电路、第一继电器和第二继电器；电源转换电路将高压交流电转换为低压直流电；微处理器连接所述继电器驱动电路，继电器驱动电路的第一输出端连接所述第一继电器，所述第一继电器的输出端连接万能插槽单元；继电器驱动电路的第二输出端连接第二继电器，第二继电器的输出端连接USB接口单元；微处理器连接所述无线通信模块，所述无线通信模块接收无线控制信号，可通过无线控制智能插座的开断以及插座的USB供电模式和直接供电模式的转换。

Description

一种智能插座
技术领域
本发明涉及家具电器领域，尤其涉及一种智能插座。
背景技术
智能电子产品的迅速普及，使智能充电设备飞速发展。USB充电技术已经发展的很成熟，也正在往智能家居过渡，普通插线排已经很难满足现代生活需要。且单纯的插座充电太单调，杂乱的插排插孔在旅馆、咖啡厅、办公室占用空间大、不够整洁，同时由于智能产品对网络的需求，因为WIFI信号差促进了一大批WIFI中继器(扩展器)的应运而生。
目前市场上已经出现了多种不同功能的智能插座，这些智能插座内部均集成了微处理器芯片，可进行智能处理，但只能提供单一的保护、监测或控制，产品功能也较为单一，很难实现信息化和远程控制，还无法达到智能家居***的应用；在现代化高科技时代，查看和控制智能家电的插座及开关非常不便利，随着人们对生活质量以及家居环境的要求不断提高，传统的插座无法再满足人们的要求，现代化的生活水平急需一种能够实现自动化，人性化，远程控制化的智能插座。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，满足智能家居***的要求，本发明提供了一种可远程无线控制的智能插座。
为实现以上目的，本发明提供了如下技术方案：
一种智能插座，包括插座主体，所述插座主体包括微处理器、电源转换电路、开关控制电路及无线通信模块；所述开关控制电路包括继电器驱动电路、第一继电器和第二继电器；其中，
所述电源转换电路将高压交流电转换为低压直流电，所述电源转换电路的输出端连接所述微处理器、继电器驱动电路及第二继电器的输入 端；
所述微处理器连接所述继电器驱动电路，所述继电器驱动电路的第一输出端连接所述第一继电器，所述第一继电器的输出端连接万能插槽单元；所述继电器驱动电路的第二输出端连接所述第二继电器，所述第二继电器的输出端连接USB接口单元；
所述第一继电器的输入端连接高压交流电源；所述微处理器连接所述无线通信模块，所述无线通信模块接收无线控制信号。
优选地，电源转换电路包括依次连接的保护电路、滤波电路、整流电路及降压电路，所述保护电路的输入端连接高压交流电源。
优选地，微处理器连接按键模块，所述按键模块包括开关按钮和/或模式选择按钮，所述微处理器接收按键模块发出的电平信号，根据不同的电平信号实现手动控制智能插座的开关以及插座的USB供电模式和直接供电模式的转换。
优选地，微处理器连接显示模块，所述显示模块包括显示屏和/或指示灯。
优选地，微处理器连接室内检测模块，所述室内检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元烟雾检测单元和/或PM2.5检测单元。
优选地，第一继电器和/或第二继电器的输出端连接电流检测模块。
优选地，无线通信模块包括射频接收单元和红外接收单元。
优选地，智能插座还包括将红外信号转化为射频信号的信号转换器，所述信号转换器包括转换控制单元、红外接收单元及射频发射单元。
与现有技术相比，本发明提供的智能插座，具有以下有益效果：
1)本发明提供的智能插座可通过远程终端或者遥控器对智能插座进行控制管理，更加智能化，能够与各种家电组成无线传感网络，通过对家电设备的集中控制实现现代化的智能家具生活，具有结构简单、功耗低、成本低及操作简单的特点。
2)本发明提供的智能插座可通过手动按键或者无线控制智能插座的开关及插座市电充电或者USB接口通电的切换控制，保证了智能插座的多种需求应用，同时能方便及时的控制智能插座***上连接的各电器设备的开启或关闭，既能节能降耗，也能及时关闭事故源。
3)本发明提供的智能插座在通过遥控器进行控制时，通过增加了信 号转换器，信号转换器可以接收遥控器的红外线信号并转换成射频信号传输给插座本体，因射频信号的传输距离较远，且不易受障碍物的阻隔，解决了传统的遥控器因红外线信号的局限性导致的控制场景及距离受限的问题及控制不灵敏的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的智能插座的电路原理示意图；
图2为本发明实施例的智能插座的电源转换电路的结构示意图；
图3为本发明实施例的智能插座的信号转换器的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须 是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，其中如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
图1为本发明实施例的智能插座的电路原理示意图，包括插座主体，插座主体包括微处理器101、电源转换电路102、开关控制电路及无线通信模块103；开关控制电路包括继电器驱动电路104、第一继电器108和第二继电器105；微处理器101通过连接无线通信模块103接收智能终端的无线控制信号，无线通信模块103设置有接收天线。所述智能显示终端具体包括智能手机、台式电脑、平板电脑、智能液晶电视、VR设备和/或智能可穿戴设备。
图2为本发明实施例的智能插座的电源转换电路的结构示意图，电源转换电路102将高压交流电如220V市电转换为低压直流电，电源转换电路102的输出端连接微处理器101的输入端提供5V直流电压，连接继电器驱动电路的输入端提供12V直流电压，同时连接第二继电器108的输入端提供5V直流电压。
微处理器101连接继电器驱动电路104传输控制信号，继电器驱动电路104的第一输出端连接第一继电器108传输第一继电器通断控制信号，第一继电器108的输入端连接高压交流电源如220V市电，第一继电器108的输出端连接万能插槽单元110，万能插槽单元110设置有国标插孔、欧标插孔、英标插孔和/或美标插孔；继电器驱动电路104的第二输出端连接第二继电器105传输第二继电器通断控制信号，第二继电器105的输出端连接USB接口单元107，USB接口单元107可以根据需求设置多个USB接口。通过控制第一继电器108或者第二继电器105的开通实现插孔的通电工作或者USB接口的通电工作。
电源转换电路102包括依次连接的保护电路1021、滤波电路1022、整流电路1023及降压电路1024，保护电路1021的输入端连接高压交流电源的220V市电。
在通过无线通信模块103无线控制智能插座的同时，微处理器101还 连接按键模块111，通过按键手动控制智能插座。按键模块111包括开关按钮和/或模式选择按钮，微处理器101通过接收按键模块111发出的电平信号，根据不同的电平信号实现手动控制智能插座的开断以及插座的USB供电模式和直接供电模式的转换。
可选的，微处理器连接显示模块112，显示模块设置于插座本体的外侧，可以为显示屏和/或指示灯。微处理器101连接室内检测模块113，室内检测模块113包括温度检测单元、湿度检测单元烟雾检测单元和PM2.5检测单元中的一种或多种，可以将检测的环境温度、湿度或者PM2.5等信息通过显示屏进行直观显示，同时当这些检测数据超出微处理器101预设的数值时，将通过无线通信模块103向控制终端发送报警信号。显示屏还可以显示日期及时间，多方位满足了用户的需求。
可选地，第一继电器108和/或第二继电器105的输出端连接电流检测模块，本实施例中，第一继电器108输出端与万能插槽单元110之间连接第一电流检测模块109，第二继电器105输出端与USB接口单元107之间连接第二电流检测模块106。第一电流检测模块109用于检测智能插座的万能插槽单元110上流过负载电器设备的电流大小，当检测的电流数值大于预设的安全数值时，通过显示模块112报警显示，并向终端发送报警。同时，将万能插槽单元110的插孔和USB接口单元107的USB接口进行编号，电流检测模块检测流过插孔或者USB接口的电器的电流获得不同的电流数值，智能插座的微处理器101通过电流数值的不同识别出对应的电器，将电器与插孔或者USB接口的编号进行一一对应显示在显示屏上，也可以无线传输给终端，当插孔或者USB接口数量较多时，相应的数据线很杂乱的情况下，使用者也可以快速轻松地对特定的一个插孔或者USB接口的电器进行接通或断开控制。
智能终端通过无线通信模块103控制智能插座并接收智能插座的检测数据，可以通过手机、电脑或者平板等设备随时随地完成室内各种电器的通断智能控制，并实现了安全供电。此外，还可以通过终端(包括遥控器)在一定范围内对智能插座进行智能控制，因为使用者与插座保持了一定的距离，使插座的使用更安全方便。
通过遥控器控制智能插座时，无线通信模块103包括射频接收单元1031和红外接收单元1032，本实施例中，智能插座还包括将红外信号转 化为射频信号的信号转换器20。
图3为本发明实施例的智能插座的信号转换器的原理示意图。
如图3所示，信号转换器20包括转换控制单元202、红外接收单元203及射频发射单元201，无线通信模块103的红外接收单元1032可接收遥控器的红外线遥控信号实现近距离的无线控制；当遥控器距离插座本体较远距离或者有障碍物遮挡不能直接接收遥控器的红外线信号时，遥控器可以向信号转换器20发送红外线遥控信号，信号转换器20的红外接收单元203可接收遥控器的红外线遥控信号，并将信号传递给转换控制单元202，转换控制单元202将红外线信号转成无线射频信号，并通过射频发射模块201发送给插座本体的射频接收单元1031，通过信号转换器实现了遥控器的远距离传输。
微处理器还连接有WIFI信号放大模块，WIFI信号放大模块信号连接路由器和智能终端，通过WIFI信号放大器将WIFI信号增强三倍至五倍，方便了使用者对网络接入的需求。
本实施例中的插座主体为设置有内部空间的盒状结构，插座主体设置插座盖，将万能插槽单元110的插孔设置于盒体内部，插座盒体的内部空间可以收纳整理各种电源线，使杂乱的插排线减少占用空间且更加整洁。
以上仅为本发明较佳实施例，并不用于局限本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能插座，包括插座主体，其特征在于，所述插座主体包括微处理器、电源转换电路、开关控制电路及无线通信模块；所述开关控制电路包括继电器驱动电路、第一继电器和第二继电器；其中，
所述电源转换电路将高压交流电转换为低压直流电，所述电源转换电路的输出端连接所述微处理器、继电器驱动电路及第二继电器的输入端；
所述微处理器连接所述继电器驱动电路，所述继电器驱动电路的第一输出端连接所述第一继电器，所述第一继电器的输出端连接万能插槽单元；所述继电器驱动电路的第二输出端连接所述第二继电器，所述第二继电器的输出端连接USB接口单元；
所述第一继电器的输入端连接高压交流电源；所述微处理器连接所述无线通信模块，所述无线通信模块接收无线控制信号。
2.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述电源转换电路包括依次连接的保护电路、滤波电路、整流电路及降压电路，所述保护电路的输入端连接高压交流电源。
3.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述微处理器连接按键模块，所述按键模块包括开关按钮和/或模式选择按钮，所述微处理器接收按键模块发出的电平信号，根据不同的电平信号实现手动控制智能插座的开关以及插座的USB供电模式和直接供电模式的转换。
4.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述微处理器连接显示模块，所述显示模块包括显示屏和/或指示灯。
5.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述微处理器连接室内检测模块，所述室内检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元烟雾检测单元和/或PM2.5检测单元。
6.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述第一继电器和/或第二继电器的输出端连接电流检测模块。
7.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述无线通信模块包括射频接收单元和红外接收单元。
8.根据权利要求1-7所述的智能插座，其特征在于，所述智能插座还包括将红外信号转化为射频信号的信号转换器，所述信号转换器包括转换控制单元、红外接收单元及射频发射单元。
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