CN104238415A - 带漏电及过流保护的Wi-Fi插头及应用其的家电智能控制系统 - Google Patents

带漏电及过流保护的Wi-Fi插头及应用其的家电智能控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带漏电及过流保护的Wi-Fi插头,包括电源线、电源模块、微控制器、Wi-Fi模块、漏电检测模块、过流保护模块、设置于电源线上的通断控制电路。电源模块分别与微控制器、Wi-Fi模块相连接,漏电检测模块、过流保护模块分别与微控制器相连接,微控制器分别与智能家电控制主板、通断控制电路相连接。一种家电智能控制系统,包括所述的Wi-Fi插头以及智能家电的控制主板、与Wi-Fi插头通信的无线路由器、与无线路由器连接的服务器、接入因特网而能够与服务器通信的移动控制终端。本发明的Wi-Fi插头不仅具有供电、通信功能,还具有漏电保护和过流保护和功能,通过应用其的智能家电控制系统,能够在对智能家电远程控制的同时,对智能家电进行全方位的保护。

Description

带漏电及过流保护的W1-F i插头及应用其的家电智能控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种在智能家电产品中用于供电以及无线通信的W1-Fi插头,以及使用该W1-Fi插头而对智能家电进行控制的智能控制系统。
背景技术
[0002] 对智能家电的远程控制是智能家居的一个基本功能。随着智能家居的逐步普及,对远程控制功能的要求也不仅仅局限于传送控制命令,传统的应用于智能家电中的远程控制通信模块已不能满足人们的需求,因此需要开发具有更多功能的远程控制通信装置。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种应用于智能家电中不仅具有传统的供电、通信功能,还具有漏电保护功能和过流保护功能的W1-Fi插头,以及应用该W1-Fi插头的家电智能控制系统。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种带漏电及过流保护的W1-Fi插头,应用于智能家电中,其包括连接在交流电源与所述的智能家电中的控制主板之间的电源线、将所述的交流电源转换为直流电源并输出的电源模块、完成控制功能的微控制器、具有无线通信功能的W1-Fi模块、能够进行漏电检测并发出漏电信号的漏电检测模块、能够进行过流检测并发出过流信号的过流保护模块、设置于所述的电源线上并控制其通断的通断控制电路;
所述的电源模块的输入端与交流电源相连接;所述的微控制器具有电源端、至少四个信号输入端和至少三个信号输出端;
所述的微控制器的电源端与所述的电源模块的输出端相连接,所述的微控制器的第一个信号输入端和第一个信号输出端与所述的智能家电中的控制主板相连接;所述的W1-Fi模块具有电源端和信号输入端、信号输出端,所述的W1-Fi模块的电源端与所述的电源模块的输出端相连接,所述的W1-Fi模块的信号输入端和信号输出端分别与所述的微控制器的第二个信号输出端和第二个信号输入端相连接;所述的漏电检测模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的漏电检测模块的输出端与所述的微控制器的第三个信号输入端相连接;所述的过流保护模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的过流保护模块的输出端与所述的微控制器的第四个信号输入端相连接;所述的通断控制电路具有信号输入端,所述的通断控制电路的信号输入端与所述的微控制器的第三个信号输出端相连接。
[0005] 其还包括完成电流、电压的检测和信号调理,并将数据传给所述的微控制器进行处理的能量监测模块,所述的能量监测模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的能量监测模块的输出端与所述的微控制器的第五个信号输入端相连接。
[0006] 所述的微控制器上与所述的智能家电中的控制主板相连接的一个信号输入端和一个信号输出端集成为一双向通信的信号传输端,所述的微控制器上与所述的W1-Fi模块相连接的另一个信号输入端和另一个信号输出端集成为一双向通信的信号传输端。
[0007] 所述的通断控制电路包括在所述的微控制器的控制下控制所述的电源线通断的继电器。
[0008] 所述的W1-Fi模块为串口 W1-Fi模块。
[0009] 所述的微控制器与所述的智能家电中的控制主板通过控制信号线相连接。
[0010] 一种应用上述W1-Fi插头的家电智能控制系统,其包括所述的W1-Fi插头以及与所述的W1-Fi插头相连接的智能家电的控制主板、通过所述的W1-Fi模块与所述的W1-Fi插头相无线通信的无线路由器、与所述的无线路由器通过因特网相连接的服务器、接入所述的因特网而能够与所述的服务器通信或直接与所述的无线路由器通信的移动控制终端。
[0011] 所述的移动控制终端通过另一无线路由器或移动通信网络接入所述的因特网。
[0012] 所述的移动控制终端为手机或平板电脑。
[0013] 由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明的W1-Fi插头不仅具有供电、通信功能,还具有漏电保护功能和过流保护功能,能够在漏电时或过流时切断家电电源,通过应用其的智能家电控制系统,还能够在对智能家电远程控制的同时,利用移动控制终端获知智能家电的当前状况,可以对智能家电进行全方位的保护。
附图说明
[0014] 附图1为本发明的W1-Fi插头与智能家电的控制主板的连接示意图。
[0015] 附图2为本发明的W1-Fi插头的结构示意图。
[0016] 附图3为本发明的家电智能控制系统的示意图。
[0017] 附图4为本发明的家电智能控制系统的工作流程图。
[0018] 1、W1-Fi插头;2、空调控制主板;3、电源线;4、控制信号线;5、无线路由器;6、月艮务器;7、因特网;8、路由器;9、移动通信网络;10、移动控制终端;11、电源模块;12、能量监测模块;13、漏电检测模块;14、微控制器;15、W1-Fi模块;16、通断控制电路;17、过流保护模块。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
[0020] 实施例一:参见附图1所示。一种带漏电保护的W1-Fi插头1,应用于智能家电中,与智能家电的控制主板相连接而构成智能家电内的控制部分。该W1-Fi插头I具有两项基本功能:1、为智能家电供电;2、与智能家电的控制主板间互传信号,因此W1-Fi插头I与智能家电的控制主板件分别连接有电源线3以及控制信号线4。本实施例中,以智能空调为例进行描述,则本实施例中智能家电的控制主板即为空调控制主板2。
[0021] 参见附图2所示,该带漏电保护的W1-Fi插头I,包括电源线3、电源模块11、微控制器14 (MCU)、W1-Fi模块15、漏电检测模块13、过流保护电路17、能量监测模块12和通断控制电路16。
[0022] 电源线3即上述连接在220V交流电源与智能家电中的控制主板之间的供电线路。
[0023] 电源模块11的输入端与220V交流电源相连接,其用于将220V交流电源转换为5V直流电源并输出,从而为W1-Fi插头I中需要直流电源的部分供电。
[0024] 微控制器14是W1-Fi插头I的核心,其用于完成全部控制功能。微控制器14具有电源端、至少四个信号输入端和至少三个信号输出端。本实施例中,微控制器14具有电源端、五个信号输入端和三个信号输出端。微控制器14的电源端与电源模块11的输出端相连接从而获得电源。微控制器14的第一个信号输入端和第一个信号输出端通过控制信号线4与智能家电中的控制主板,即空调控制主板2相连接,这与智能家电中的控制主板相连接的第一个信号输入端和第一个信号输出端可以集成为一个具有双向通信功能的信号传输端。
[0025] W1-Fi模块15具有无线通信功能,其为内置TCP/IP协议的串口 W1-Fi模块15,其具有电源端和一个信号输入端、一个信号输出端。W1-Fi模块15的电源端与电源模块11的输出端相连接,W1-Fi模块15的一个信号输入端和一个信号输出端分别与微控制器14的第二个信号输出端和第二个信号输入端相连接。相类似的,微控制器14的与W1-Fi模块15相连接的第二个信号输出端和第二个信号输入端也可以集成为一个具有双向通信功能的信号传输端,而W1-Fi模块15的一个信号输入端和一个信号输出端也可以集成为一个具有双向通信功能的信号传输端。
[0026] 漏电检测模块13用于进行漏电检测并据此发出漏电信号。漏电检测模块13的输入端与交流电源相连接,输出端与微控制器14的第三个信号输入端相连接。
[0027] 过流保护电路17用于进行过流检测并发出过流信号,其输入端与交流电源相连接,输出端与微控制器14的第四个信号输入端相连接。
[0028] 能量监测模块12用于完成电流、电压的检测和信号调理,并将数据传给微控制器14进行处理,该能量监测模块12的输入端与交流电源相连接,输出端与微控制器14的第五个信号输入端相连接。
[0029] 通断控制电路16设置在该电源线3上,该通断控制电路16中设置有继电器,通过继电器就能够控制电源线3的通或断。通断控制电路16具有信号输入端,该通断控制电路16的信号输入端与微控制器14的第三个信号输出端相连接。
[0030] 上述W1-Fi插头I的工作原理为=W1-Fi插头I通过电源线3为智能家电供电,并且能够通过W1-Fi模块15与智能家电的控制主板互传信号。在此过程中,通过漏电检测模块13对漏电情况进行检测、通过过流保护电路17对过流情况进行检测,若发生漏电或过流,则漏电检测模块13向微控制器14发出漏电信号或过流保护电路17向微控制器14发出过流信号,微控制器14接收到漏电信号或过流信号后,则向通断控制电路16发出控制信号,使其断开电源线3的供电,从而对智能家电进行漏电保护或过流保护。同时,能量监测模块12也将电流和电压等数据传送给微控制器14进行相应处理。
[0031] 实施例二:参见附图3所示,一种应用上述W1-Fi插头I的家电智能控制系统,其用于对智能家电进行控制。该家电智能控制系统除包括上述W1-Fi插头I以外,还包括智能家电的控制主板(仍以空调控制主板2为例)、无线路由器5、服务器6以及移动控制终端10。
[0032] 智能家电的控制主板与W1-Fi插头I相连接,这两部分设置于智能家电中。无线路由器5通过W1-Fi模块15而与W1-Fi插头I相无线通信连接,无线路由器5设置于智能家电所在地的附近的W1-Fi模块15的通信范围之内。无线路由器5通过因特网7与服务器6相连接。移动控制终端10为手机或平板电脑,其通过另一无线路由器8或移动通信网络9 (3G或4G网络)而与能够与服务器6通信或者能够与W1-Fi插头I所无线通信连接的无线路由器5直接通信。
[0033] 上述家电智能控制系统的工作过程为:从移动控制终端10通过因特网7以及服务器6发送控制命令(如设置温度、设置风向和设置制冷或制热等)给无线路由器5,无线路由器5再将该控制命令发给W1-Fi插头I中的W1-Fi模块15。W1-Fi模块15接收到控制命令后,再通过微控制器14将其发给智能家电的控制主板执行该控制命令,从而完成智能家电的远程控制。
[0034] 移动控制终端10也可以直接与W1-Fi插头I所连接的那个无线路由器5相信号连接,当移动控制终端10与W1-Fi插头I处于同一局域网中时,移动控制终端10也可以直接通过无线路由器5对W1-Fi插头I进行控制。
[0035] 而当发生漏电或过流时,微控制器14在控制通断控制电路16断开电源线3的同时,也依次通过其中的W1-Fi模块15以及无线路由器5、因特网7、服务器6向移动控制终端10发出报警信号。智能家电的控制主板所产生的信号也可以通过上述路径发送给移动控制终端10,而能量监测模块12所获得的智能家电的实时功率、累积耗电量等数据也可以发送给移动控制终端10显示供查看。
[0036] 附图4示出了上述带漏电及过流保护的W1-Fi插头I的使用流程,包括以下步骤: 第一步,W1-Fi插头I插入插座;
第二步,安装移动控制终端10的应用程序;
第三步,对W1-Fi插头I进行配置,配置W1-Fi插头I要连接的无线路由器5的名称(SSID)和连接密码,以及远程服务器6的IP地址和端口号。经用户配置后,W1-Fi插头I可以连接无线路由器5,最终连接到远程服务器6,使得用户可以通过手机或平板电脑进行远程控制;
第四步,配置好后,W1-Fi插头I通过无线路由器5接入因特网7,通过TCP/IP协议接入远程服务器6,和服务器6进行通信;
第五步,在手机端或平板电脑上通过W1-Fi插头I的应用程序对W1-Fi插头I进行远程控制。
[0037] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带漏电及过流保护的W1-Fi插头,应用于智能家电中,其特征在于:其包括连接在交流电源与所述的智能家电中的控制主板之间的电源线、将所述的交流电源转换为直流电源并输出的电源模块、完成控制功能的微控制器、具有无线通信功能的W1-Fi模块、能够进行漏电检测并发出漏电信号的漏电检测模块、能够进行过流检测并发出过流信号的过流保护模块、设置于所述的电源线上并控制其通断的通断控制电路; 所述的电源模块的输入端与交流电源相连接;所述的微控制器具有电源端、至少四个信号输入端和至少三个信号输出端; 所述的微控制器的电源端与所述的电源模块的输出端相连接,所述的微控制器的第一个信号输入端和第一个信号输出端与所述的智能家电中的控制主板相连接;所述的W1-Fi模块具有电源端和信号输入端、信号输出端,所述的W1-Fi模块的电源端与所述的电源模块的输出端相连接,所述的W1-Fi模块的信号输入端和信号输出端分别与所述的微控制器的第二个信号输出端和第二个信号输入端相连接;所述的漏电检测模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的漏电检测模块的输出端与所述的微控制器的第三个信号输入端相连接;所述的过流保护模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的过流保护模块的输出端与所述的微控制器的第四个信号输入端相连接;所述的通断控制电路具有信号输入端,所述的通断控制电路的信号输入端与所述的微控制器的第三个信号输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的带漏电保护的W1-Fi插头,其特征在于:其还包括完成电流、电压的检测和信号调理,并将数据传给所述的微控制器进行处理的能量监测模块,所述的能量监测模块的输入端与所述的交流电源相连接,所述的能量监测模块的输出端与所述的微控制器的第五个信号输入端相连接。
3.根据权利要求1或2所述的带漏电保护的W1-Fi插头,其特征在于:所述的微控制器上与所述的智能家电中的控制主板相连接的一个信号输入端和一个信号输出端集成为一双向通信的信号传输端,所述的微控制器上与所述的W1-Fi模块相连接的另一个信号输入端和另一个信号输出端集成为一双向通信的信号传输端。
4.根据权利要求1所述的带漏电保护的W1-Fi插头,其特征在于:所述的通断控制电路包括在所述的微控制器的控制下控制所述的电源线通断的继电器。
5.根据权利要求1所述的带漏电保护的W1-Fi插头,其特征在于:所述的W1-Fi模块为串口 W1-Fi模块。
6.根据权利要求1所述的带漏电保护的W1-Fi插头,其特征在于:所述的微控制器与所述的智能家电中的控制主板通过控制信号线相连接。
7.一种应用如权利要求1所述的W1-Fi插头的家电智能控制系统,其特征在于:其包括所述的W1-Fi插头以及与所述的W1-Fi插头相连接的智能家电的控制主板、通过所述的W1-Fi模块与所述的W1-Fi插头相无线通信的无线路由器、与所述的无线路由器通过因特网相连接的服务器、接入所述的因特网而能够与所述的服务器通信或直接与所述的无线路由器通信的移动控制终端。
8.根据权利要求7所述的家电智能控制系统,其特征在于:所述的移动控制终端通过另一无线路由器或移动通信网络接入所述的因特网。
9.根据权利要求7或8所述的家电智能控制系统,其特征在于:所述的移动控制终端为手机或平板电脑。
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