CN103777065A - 一种新型无线传输的电流测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型无线传输的电流测量装置，该无线电流测量装置包括：电流测量模块，用于测量正负5A电流，根据输出的电压模拟量计算可得所测的电流值；电源供应模块，用以产生低电压电流给无线电流装置供电；处理器模块，通过AD转换把所测得模拟信号转换为数字信号，并经处理器分析计算，将数据通过串口传输给蓝牙模块；蓝牙传输模块，接受来自处理器的数据，并将数据实时的发送至用户终端，用户可通过终端查看用电器的工作状态及其各项基本信息，并可通过终端对用电器进行操作，并及时将用户信息反馈给处理器，由处理器将其转换为对应指令，发送给继电器；继电器，是用户对用电器远程操纵的执行端，接收来自用户的指令，实时控制用电器启停。

Description

一种新型无线传输的电流测量装置

技术领域

本发明涉及测量领域和信息通信领域，具体涉及无线传输的电流测量装置，尤其是针对家庭用电测量和用电器检测的装置。

背景技术

      智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，为各种能源费用节约资金。

但是，由于缺乏良好的节能意识和用电习惯，让人们在享受这些家用电器带来便利的同时，也增加了很多能源浪费。例如在电源开关未关闭的情况下家用电器的红外线接收遥控电路会长时间处于待机状态，而每一台电器设备在待机状态下耗电一般为其开机功率的10%左右，将所有家用电器的待机损耗累加，在其不工作的时候，一天就会耗电4度。

因此家庭用电检测和对用电器的控制意义重大，其中电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出是断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型无线传输的电流测量装置，主要用于对家庭电器用电量的测量和对用电器的实时控制。

       本发明的另一目的在于提供一种很好远程操控平台，让家庭用户使用使用方便舒适且温馨。

       为达到上述目的，本发明提供了一种新型无线传输的电流测量装置，用一电流测量模块，将用电器的电源线通过电流测量模块，实时扫描并测量用电器的电流值，同时利用继电器控制用电器的启停，整个系统呈现一个闭环的状态，可以高效的检测用电器的工作状态。

       为达到方便顺畅的与用户很好的互动，采用Android平台作为用户窗口，利用蓝牙分时传输数据，实时更新用户终端的数据库，方便用户对家庭用电状态有更加深入的了解。

       所述的蓝牙传输模块，客户端与电流测量装置通信包括两个部分，一是客户端和用电器之间数据交互，二是客户端之间数据传输。客户端与服务端采用蓝牙协议，服务端采用分时复用的方法与各用电器之间进行交互。客户端之间的通信采用GPRS网络数据通信，服务端将数据发送至网络服务器，客户端通过GPRS网络数据通信实时更新数据和完成对用电器的控制。

       所述的电流测量模块采用插针5V供电，PCB板载电源指示灯，可以测量正负5A的电流，对应模拟量输出185mV/A，当，没有检测电流通过时，输出电压是VCC/2。

       所述的电源供电模块，采用两块3V电池为电流测量装置供电，包括用于测量电流的电流测量模块、用于处理数据的处理器模块、用于数据传输的蓝牙传输模块、用于控制用电器开启的继电器的供电。

       所述的处理器模块选用内置具有AD转换的处理器芯片，同时具有双串口，所述的双串口，用于处理器和蓝牙传输模块之间的通信和所述的电流测量模块之间的通信。

       所述的用户终端，主界面中可以清楚的看见所有在线电器的工作状态，及其工作记录，从界面中的虚拟仪表中可以看到多有电器的当前功率、用电量，以及每种电器所占的份额，从界面的控制栏中可以控制电器的开关，功率的调节等控件。

       所述的用户终端，后台服务程序主要负责分析当前用电功率是否超过额定限额，分析过程中提供调整方案，使用户在能满足用电需求的前提下更加有效的节能。

附图说明

图1为本发明的整体框架示意图。

图2为本发明的整体电路设计图。

图3为本发明的继电器局部控制电路图。

图4为本发明的印制电路板的布线图。

附图中的标记为：1-用户终端，2-电源供应模块，3-电流测量模块，4-继电器模块，5-PCB板，6-蓝牙传输模块，7-处理器模块，8-用电器，9-电池，10-电路板电源开关，11-霍尔电流传感器，12-继电器，13-布局层，14-单片机。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略，本发明提供了一种新型无线传输的电流测量装置，图1是根据本发明整体框架示意图，如图1所示，该电流测量装置包括用户终端1、电源供应模块2、电流测量模块3、继电器模块4、PCB板5、蓝牙传输模块6、处理器模块7、用电器8。

    在家庭中，用户想要了解各用电器的工作状况和操纵各用电器，首先，用户打开用户终端1，即手机客户端软件或者固定式的客户端液晶屏，登陆账号，此时蓝牙传输模块6自动配对连接，此时服务器将用户的请求发送至处理器模块7，此时处理器模块7开始工作，电流测量模块3也开始工作并采集各用电器8的电流值，经处理器分析计算出各项参数，反馈至客户端，并实时更新数据。若需关闭客厅电灯，用户可点击用电器操纵栏，选择电灯，并选择关闭按钮，此时借助Android平台生成一串代码，经蓝牙传输模块6发送至处理器模块7，处理器分析后，将指令发送至继电器模块4，继电器模块4工作，电灯关闭。

    图2为本发明一种新型无线传输的电流测量装置的整体电流设计图，采用51系列单片机14，既能满足实际需求，且编程简单，经济实惠，采用霍尔电流传感器11制成电流测量模块3，电流测量模块3采用插针5V供电，PCB板载电源指示灯，可以测量正负5A的电流，对应模拟量输出185mV/A，当，没有检测电流通过时，输出电压是VCC/2。

       图3为本发明的继电器局部控制电路图，其工作原理如下：处理器模块接受客户端指令，并将其转化为二进制代码，使J2在高电平和低电平两种状态，当用户要开启用电器，则J2调制高电平，此时三极管Q1导通，继电器工作，用电器开启。本发明提出一种新型无线传输的电流测量装置，其印制电路板的布线图，如图4所示，布局合理，布线规范，无干扰，使电流测量装置可以高效的运行。

Claims (6)

1.一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：所述的一种新型无线传输的电流测量装置包括电流测量模块、电源供电模块、处理器模块、蓝牙传输模块、继电器、印制电路板、用户终端。

2.根据权利要求书1所述的一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：所述的电流测量模块采用插针5V供电，PCB板载电源指示灯，所述的电流测量模块可以测量正负5A的电流，对应模拟量输出185mV/A，当没有检测电流通过时，输出电压是VCC/2；所述的PCB板尺寸为31（mm）*13（mm）。

3.根据权利要求书1所述的一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：所述的电源供电模块，采用两块3V电池为电流测量装置供电。

4.根据权利要求书1所述的一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：处理器模块选用内置具有AD转换的处理器芯片，同时具有双串口，所述的双串口，用于处理器和蓝牙传输模块之间的通信和所述的电流测量模块之间的通信。

5.根据权利要求书1所述的一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：继电器通过与用电器相连，根据处理器所给指令，通过控制继电器的开关来控制用电器的启停。

6.根据权利要求书1所述的一种新型无线传输的电流测量装置，其特征在于：采用Android平台作为用户窗口，主界面中可以清楚的看见所有在线电器的工作状态，及其工作记录，从界面中的虚拟仪表中可以看到多有电器的当前功率、用电量，以及每种电器所占的份额，从界面的控制栏中可以控制电器的开关，功率的调节等控件。

Images