CN103928798A - 智能接线板装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能接线板装置及控制方法，包括调功插孔、单片机调控电路，还包括与所述单片机调控电路相连接的功率档位开关和定时档位开关,所述功率档位开关，用于设定输出功率，并将其发送给所述单片机调控电路,所述定时档位开关，用于设定输出功率的定时时间，并将其发送给所述单片机调控电路,所述单片机调控电路，用于按照输出功率和定时时间两个参数调节市电输入信号，并将其通过调功插孔输出。本发明利用单片机控制，可更精确的定时控制输出功率，操作简单，灵活方便，用户可以更智能的控制使用电器。

Description

智能接线板装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种接线板，尤其涉及一种智能接线板装置及控制方法。

背景技术

随着科技和社会的不断进步，人民生活水平不断提高，智能家电逐渐进入人们的生活，实现分时段智能调节家电成为人们目前的基本需求。

目前市面上的接线板产品的控制功能单一，用户对接线板的操作仅仅局限于开关控制，并且仅能提供普通的用电插孔，其输出功率不能根据需求调节，更不能分时段智能调节，只能通过用户手动操作才能实现对用电设备的通断控制。并且当工厂和企业用电负载减少时，电网电压会上升，会导致使用中的电器的工作状态发生改变。所以大多数使用场合需要用电器智能调节工作时的功率，但这只是少量高档用电器才具备的功能，大多数普通用电器并不具备这样的功能。这样就会减少用电器的使用寿命，甚至也存在安全隐患，严重时还会对用户的生命财产造成威胁。

例如，电加热器类电器电饭煲，用电饭煲煮饭的过程中，为了使米饭口感更佳，其加热的功率需要根据煮饭的不同阶段进行相应的调整，在给水加热的阶段需要较高的功率进行加热，在水沸腾的阶段需要以较低的功率进行加热。如果将普通的电饭煲接在一般的接线板上煮饭，在整个煮饭过程中始终以同样的功率在工作，这样不但会造成米饭的口感不好，而且可能导致米汤外溢。当工厂和企业用电负荷减少时，电网电压会上升，会导致使用中的用电器的工作状态发生改变。如电机类电器电风扇，这种情况会导致电风扇吹出的风变大，而这个时刻通常发生在深夜用户熟睡时，很可能会导致用户被吹醒，甚至可能会使用户感冒。

因此，我们急需一款能够智能控制输出功率和定时时间的低层控制设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中接线板无法调节输出功率和定时时间的缺陷，提供一种智能接线板装置及其控制方法，能够通过单片机控制输出功率大小和定时时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种智能接线板装置，包括调功插孔、单片机调控电路，还包括与所述单片机调控电路相连接的功率档位开关和定时档位开关；

所述功率档位开关，用于设定输出功率，并将其发送给所述单片机调控电路；

所述定时档位开关，用于设定输出功率的定时时间，并将其发送给所述单片机调控电路；

所述单片机调控电路，用于按照输出功率和定时时间两个参数调节市电输入信号，并将其通过调功插孔输出。

所述智能接线板装置还包括至少1个与单片机调控电路相连的状态设置按钮，单片机通过该状态设置按钮的状态读取功率档位开关预设的功率值和定时档位开关预设的时间值；

所述智能接线板装置还包括1个与单片机调控电路相连的状态确定按钮，用于在所述状态设置按钮设置完成后，向单片机调控电路发送状态设置完成的信号。

所述智能接线板装置还包括用于控制整个电路通断的电源开关，与所述电源开关相连有保险丝和指示灯。

所述智能接线板装置还包括多个用于输出市电的普通插孔，所述普通插孔是直接并联在市电输入线路中的。

所述单片机调控电路采用AT89C52单片机，通过单片机输出不同频率的方波来实现调节功率的大小。

所述功率档位开关和所述定时档位开关均为多档位开关，不同档位与单片机的不同端口相连接，单片机通过读取端口的状态来获取功率设置参数和时间设置参数。

一种智能接线板装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、单片机检测状态设置按钮的状态，根据该状态读取功率档位开关预设的功率值和定时档位开关预设的时间值，并赋值给相应的调控变量；

S2、单片机接收状态确定按钮发送的状态设置完成的信号，并根据所述调控变量中的值控制调功插孔的功率输出。

本发明产生的有益效果是：本发明的智能接线板装置及控制方法，通过操作功率档位开关和定时档位开关，实现单片机精确的定时控制输出功率的功能，该装置包含多个状态设置按钮，可以设置多个输出状态，操作简单，灵活方便，用户可以更智能的控制使用电器。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明智能接线板装置平面结构示意图；

图2是本发明功率档位开关平面图；

图3是本发明定时档位开关平面图；

图4是本发明状态设置按钮平面图；

图5是本发明单片机主程序流程图；

图6是本发明单片机按键检测流程图；

图7是本发明单片机计时中断流程图；

图8是本发明智能接线板装置的电路原理框图；

图9是本发明单片机调控电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明智能接线板装置包括单片机调控电路5、功率档位开关6、定时档位开关7和调功插孔10。功率档位开关6用于设定输出功率，并将其发送给单片机调控电路5；定时档位开关7用于设定输出功率的定时时间，并将其发送给单片机调控电路5；单片机调控电路5用于按照输出功率和定时时间两个参数调节市电输入信号，并将其通过调功插孔10输出。

本发明的一个实施例中还包括电源开关1、指示灯2和保险丝3，电源开关1控制整个电路的通断，指示灯2用来显示电路的工作状态，指示灯2亮时，表示电路正常工作；指示灯2熄灭时，表示电路没有工作。当按下电源开关1时，指示灯2亮起，表示智能接线板装置电路已经通电，此时普通插孔4可以输出市电电压，保险丝3起保护整个电路的作业，当整个电路中电流过大时，保险丝3会自动熔断使电路断开，换上新的保险丝3后电路便可以正常工作。

如图2所示，功率档位开关6由功率档位开关指针旋钮61和功率档位开关表盘62组成，功率档位开关6是用来设置调功插孔10输出功率的大小，整个调节行程被分为如功率档位开关表盘62所示的8段，通过旋动功率档位开关指针旋钮61来设置参数。

如图3所示，定时档位开关7由定时档位开关指针旋钮71和定时档位开关表盘72组成，定时档位开关7是用来设置调功插孔10输出的时间，整个调节行程被分为如定时档位开关表盘72所示的时间段，通过旋动定时档位开关指针旋钮71来设置参数。档位“开”表示不定时，持续输出，其他档位按照定时档位开关表盘72所示档位时间定时。

旋动功率档位开关6和定时档位开关7设置工作过程中状态1的输出功率大小和定时时间参数，然后按下状态设置按钮81时，单片机就将当前功率档位开关6和定时档位开关7当前所处档位对应的参数赋值给相应的变量；状态设置按钮82对应的是状态2，状态设置按钮83对应的是状态3，设置状态2和状态3时也进行以上操作；最多可以设置三个不同的状态，也可以只设置一个或两个状态；设置确定按钮9按下时，完成整个设置过程。

本发明还提供了一种智能接线板装置的控制方法，该方法包括以下步骤：

S1、单片机检测状态设置按钮的状态，根据该状态读取功率档位开关预设的功率值和定时档位开关预设的时间值，并赋值给相应的调控变量；

S2、单片机接收状态确定按钮发送的状态设置完成的信号，并根据所述调控变量中的值控制调功插孔的功率输出。

设置确定按钮9的状态检测是通过单片机的中断来实现的，利用单片机的定时器中断，每到一段时间就自动触发中断，让单片机检测一次这些按钮的状态。当单片机检测到设置确定按钮9被按下时，单片机就立即退出按钮检测的中断，在整个工作过程中再也不会进入该中断，防止工作时按钮被误触。具体中断流程如图6所示。

当所有需要的状态的变量都被赋值后，单片机就按照相应的参数，按照顺序输出各个状态。单片机在主程序中循环查询各个状态的变量，以判断是否达到该状态启动的条件。如果达到启动的条件，则按照功率档位开关6所设置的参数输出要求的方波，并且开始按照定时档位开关7所设置的时间计时。具体单片机的主流程如图5所示。

上述计时，是通过单片机的定时器中断来实现的。当计时时间到达时，单片机立即命令停止调功插孔10的输出，再判断现在所处的状态，并且将改状态的时间变量赋值为0，让下一个状态启动，并且退出该中断程序。具体流程如图7所示。

如图9所示是本发明单片机调控电路的电路图，单片机中不同状态对应调功插孔的不同时段。单片机按照功率档位开关6设置的参数，由单片机P1.7端口输出不同频率的方波，当P1.7端口输出高电平时，光电耦合芯片MOC3051关断，同时使双向可控硅关断，当P1.7端口输出低电平时，光电耦合芯片MOC3051导通，同时使双向可控硅导通。双向可控硅串联在市电输入和调功插孔10之间，控制双向可控硅以交流电的周期为单位通断，通过改变输出和交流电输入之间接通的周期数和断开的周期数的比值，来调节负载所消耗的平均功率。

因为是以交流电的周期为单位控制通断，所以需要检测交流电输入的过零点。图9中是利用两片TIL117光耦合器，两片光耦合器的输入端反向连接，并接入交流点输入端，这样使得交流电压过零时，无论从正电压变负，还是从负电压变正，都能够在光耦的输出端得到正向阶跃信号。再经过施密特触发器TC4584反向输出到单片机的外部中断1端口，作为中断触发信号。由此单片机就能获得每个过零点。

综上所述，本发明通过调节功率档位开关6和定时档位开关7，实现多个输出状态下，单片机精确的定时控制输出功率的功能，操作简单，灵活方便，用户可以更智能的控制使用电器。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能接线板装置，其特征在于，包括调功插孔、单片机调控电路，还包括与所述单片机调控电路相连接的功率档位开关和定时档位开关；

所述功率档位开关，用于设定输出功率，并将其发送给所述单片机调控电路；

所述定时档位开关，用于设定输出功率的定时时间，并将其发送给所述单片机调控电路；

所述单片机调控电路，用于按照输出功率和定时时间两个参数调节市电输入信号，并将其通过调功插孔输出。

2.根据权利要求1所述的智能接线板装置，其特征在于，所述智能接线板装置还包括至少1个与单片机调控电路相连的状态设置按钮，单片机通过该状态设置按钮的状态读取功率档位开关预设的功率值和定时档位开关预设的时间值；

所述智能接线板装置还包括1个与单片机调控电路相连的状态确定按钮，用于在所述状态设置按钮设置完成后，向单片机调控电路发送状态设置完成的信号。

3.根据权利要求1所述的智能接线板装置，其特征在于，所述智能接线板装置还包括用于控制整个电路通断的电源开关，与所述电源开关相连有保险丝和指示灯。

4.根据权利要求1所述的智能接线板装置，其特征在于，所述智能接线板装置还包括多个用于输出市电的普通插孔，所述普通插孔是直接并联在市电输入线路中的。

5.根据权利要求1所述的智能接线板装置，其特征在于，所述单片机调控电路采用AT89C52单片机，通过单片机输出不同频率的方波来实现调节功率的大小。

6.根据权利要求1所述的智能接线板装置，其特征在于，所述功率档位开关和所述定时档位开关均为多档位开关，不同档位与单片机的不同端口相连接，单片机通过读取端口的状态来获取功率设置参数和时间设置参数。

7.一种智能接线板装置的控制方法，该智能接线板装置为权利要求2所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、单片机检测状态设置按钮的状态，根据该状态读取功率档位开关预设的功率值和定时档位开关预设的时间值，并赋值给相应的调控变量；

S2、单片机接收状态确定按钮发送的状态设置完成的信号，并根据所述调控变量中的值控制调功插孔的功率输出。