CN106058586A - 一种具有远程控制功能的智能插座 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有远程控制功能的智能插座，包括运算模块、通信模块、输入模块、显示模块、计时模块、开关模块以及电源转换模块，各模块分别电连接运算模块。通信模块接收到远程控制信号后，将远程控制信号传送到运算模块。运算模块根据远程控制信号传送控制指令到开关模块。开关模块还包括光电耦合器以及双向可控硅控制电路。光电耦合器根据运算模块发出的控制指令进行光电耦合后，双向可控硅控制电路导通交流电输入端。电源转换模块电连接开关模块。电源转换模块输出第一直流电压及第二直流电压。本申请改善电路之间的隔离问题，降低与智能插座电连接的电器被干扰的状况，解决没有远程控制、缺少状态显示的问题。

Description

一种具有远程控制功能的智能插座

技术领域

本申请属于智能插座的领域，具体地说，涉及一种具有远程控制功能的智能插座，根据用户的远程指令来控制插座电源的导通或断开。

背景技术

众所周知，插座作为基础性的电源分布配件，应用领域非常广泛，是家庭及办公环境中的必需品，但传统的插座的功能技术十分单一，运用也不够灵活，近年来，随着通信技术、控制技术及计算机技术的发展以及市场需求的不断提升。对于提升插座功能，使插座具有智能性的需求不断涌现。

目前现有的智能插座除了缺少远程控制功能之外，还缺少显示插座状态的功能，仅能藉由与智能插座的电器是否运行判断插座是否断开或导通。现有的智能插座，大多只提供市电插座，而忽略各种智能装置使用USB充电的需求，造成智能插座还需要多联接一个USB充电器占用插座孔位，降低智能插座的使用便利性。

此外，现有智能插座本体控制电路所使用的直流电压，也是透过市电的交流电压转换得来，并且透过直流的低压控制电路对交流的高压交流电输入进行控制，低压与高压的两种电路之间的隔离不佳，也常会对与智能插座电连接的电器产生干扰，进而造成电器运行的效率不佳或损坏。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种具有远程控制功能的智能插座，本申请解决现有智能插座没有远程控制的技术问题，进而改善智能插座应用不便利的问题。本申请还解决现有技术缺少智能插座状态显示的问题。本申请更改善智能插座低压电路与高压电路之间的隔离问题，降低现有技术对与智能插座电连接的电器被干扰的状况。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种具有远程控制功能的智能插座，包括运算模块、通信模块、输入模块、显示模块、计时模块、开关模块以及电源转换模块。通信模块、输入模块、显示模块、计时模块以及开关模块分别电连接运算模块。电源转换模块电连接开关模块。电源转换模块的第一输出端输出第一直流电压。电源转换模块的第二输出端输出第二直流电压。通信模块接收到远程控制信号后，将远程控制信号传送到运算模块。运算模块根据远程控制信号传送控制指令到开关模块。开关模块还包括光电耦合器以及双向可控硅控制电路，光电耦合器电连接运算模块，双向可控硅控制电路的第一端电连接光电耦合器，双向可控硅控制电路的第二端电连接交流电输入端。光电耦合器根据运算模块发出的控制指令进行光电耦合后，双向可控硅控制电路导通交流电输入端。

其中，运算模块还包括微处理器、第一晶振电路以及复位电路。复位电路电连接微处理器的复位输入端。第一晶振电路电连接微处理器的晶振输入端。复位电路还包括触发开关以及电容模块；触发开关的第一端电连接电源转换模块接收第一直流电压，触发开关的第二端电连接到接地端，当触发开关导通后，提供复位触发至微处理器的复位输入端；电容模块的第一端接收第一直流电压，电容模块的第二端电连接到接地端，当电容模块充电导通后，提供复位触发至微处理器的复位输入端。

其中，具有远程控制功能的智能插座还包括八进制双向收发模块，电连接运算模块。通信模块电连接八进制双向收发模块。

其中，通信模块是蓝牙模块或无线网络模块。

其中，输入模块电连接运算模块的中断输入输出端口。输入模块提供中断信号，运算模块根据中断信号回到前一个状态或初始状态。

其中，计时模块更包括计时芯片以及第二晶振电路。第二晶振电路电连接计时芯片的晶振输入端口，计时芯片电连接运算模块，用于提供运算模块日期信息及/或时间信息。

其中，电源转换模块还包括整流电路以及电压转换模块。整流电路电连接于开关模块的双向可控硅控制电路，电压转换模块电连接整流电路，电源转换模块的第一输出端以及第二输出端设于电压转换模块。

其中，电源转换模块还包括至少一个USB接口以及USB充电协议端口控制器，USB充电协议端口控制器识别充电设备类型，并根据识别结果提供对应的充电电流，至少一个USB接口的电源端接收第一直流电压。

其中，双向可控硅控制电路导通交流电输入端后，交流电压输入整流电路，整流电路输出直流电压至电压转换模块，电压转换模块输出第一直流电压以及第二直流电压。

其中，电源转换模块的第一输出端输出的第一直流电压大于第二输出端输出的第二直流电压。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1)智能插座的开关模块具有光电耦合器以及双向可控硅控制电路，可藉由光电耦合器隔离低压直流电路与高压交流电路，降低智能插座与电器之间的干扰。

2)智能插座包括通信模块，可进行远程控制。

3)智能插座包括显示模块，可以显示时间日期、运行状态以及远程连线状态。

4)智能插座包括USB接口，可对USB充电装置提供充电电压与连接端口。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例的具有远程控制功能的智能插座的硬件电路框图；

图2是本申请实施例的具有远程控制功能的智能插座的复位电路的框图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

根据本申请的实施例，提供了一种具有远程控制功能的智能插座。

图1是本申请实施例的具有远程控制功能的智能插座的硬件电路框图。具有远程控制功能的智能插座100包括运算模块110、通信模块120、输入模块130、显示模块140、计时模块150、开关模块160以及电源转换模块180。通信模块120、输入模块130、显示模块140、计时模块150以及开关模块160分别电连接运算模块110。运算模块110包括微处理器112、第一晶振电路114以及复位电路116。复位电路116电连接微处理器112的复位输入端。第一晶振电路114电连接微处理器112的晶振输入端。举例来说，微处理器112可以采用宏晶科技的STC15F2K60S2实现，第一晶振电路的晶振频率为12MHz，并与微处理器112的18脚与19脚电连接。

图2是本申请实施例的具有远程控制功能的智能插座的复位电路的框图。运算模块110的复位电路116还包括触发开关117以及电容模块118；触发开关117的第一端接收第一直流电压，触发开关117的第二端电连接微处理器112的复位输入端，当触发开关导通后，提供复位触发至微处理器112的复位输入端；电容模块118的第一端接收第一直流电压，电容模块118的第二端电连接微处理器112的复位输入端，当电容模块充电导通后，提供复位触发至微处理器112的复位输入端。举例来说，复位电路116与微处理器112的20脚电连接，电容模块为10uF。

复参阅图1，通信模块120电连接运算模块110。当通信模块120接收到远程控制信号后，通信模块120将远程控制信号传送到运算模块110的微处理器112。运算模块110的微处理器112根据远程控制信号传送控制指令到开关模块160。

此外，在本实施例中，具有远程控制功能的智能插座100还包括八进制双向收发模块122。八进制双向收发模块122电连接运算模块110。通信模块120电连接八进制双向收发模块122。通信模块120可以通过八进制双向收发模块122与运算模块110进行传输通信沟通。通信模块120可以是蓝牙模块，也可以是无线网络模块，例如WIFI通信模块、Zigbee通信模块、GPRS通信模块或LTE通信模块，但本申请不以此为限。在本申请实施例中，通信模块120可以采用爱立信的蓝牙芯片ROK101007实践，八进制双向收发模块122可以采用快捷半导体的74LVTH245实践。通信模块120的四路输入输出(I/O)端口与八进制双向收发模块122电连接，八进制双向收发模块122的两个输入输出(I/O)端口再与运算模块110的微处理器112的使能端(Enable)和发射接收端(T/R)电连接，通信模块120在微处理器112的控制下实现信息的无线通信，但本申请不以此为限。

再参阅图1，输入模块130电连接运算模块110的中断输入输出(I/O)端口。输入模块130提供中断信号，运算模块110根据中断信号回到前一个状态或初始状态。举例来说，输入模块130采用2x2扫描键盘，在2x2扫描键盘的三个按键采用一键多义的定义方式，作为功能键来使用，执行功能选择、数值加减、左右等命令。在2x2扫描键盘的一个按键采用独立定义，将此独立按键电连接运算模块110的微处理器112的外接中断端口，并将此中断键作为返回键使用，以便用户在按错时能迅速返回前一状态重新选择，但本申请不以此为限，输入模块130也可以是一种触控面板或多个无断开关组成的多个独立按键。

显示模块140电连接运算模块110，用来显示当前执行功能、开关运行状态、时间、日历等功能。举例来说，显示模块140可采用绘图型128x64点矩阵的液晶显示模块，例如采用深圳耀兴阳科技的YAOXY12864B液晶显示模块，显示模块140的数据端口DB0～DB7与微处理器112的P0.0～P0.7脚位电相连，但本申请不以此为限。

计时模块150电连接运算模块110。在本实施例中，计时模块150更包括计时芯片152以及第二晶振电路154。第二晶振电路154电连接计时芯片152的晶振输入端口，计时芯片152电连接运算模块110的微处理器112，用于提供运算模块110的微处理器112日期信息及/或时间信息。举例来说，计时模块150可采用美信(Maxim)的DS1302来实现，在计时模块150的3脚与4脚之间接外接32.768kHz的晶振做为第二晶振电路154，通过三个输入输出(I/O)端口SCLK、I/O以及CE分别与运算模块110的微处理器112的P4.6、P4.1、P3.7脚位电连接，但本申请不以此为限。

开关模块160电连接运算模块110。在本实施例中，开关模块160还包括光电耦合器162以及双向可控硅控制电路164，光电耦合器162电连接运算模块110的微处理器112，双向可控硅控制电路164的第一端电连接光电耦合器162，双向可控硅控制电路164的第二端电连接交流电输入端VAC。光电耦合器162根据运算模块110的微处理器112发出的控制指令进行光电耦合后，双向可控硅控制电路164导通交流电输入端VAC。举例来说，光电耦合器162可采用夏普的PC817实现，双向可控硅控制电路164可采用恩智浦(NXP)的BT134_600E来实现。光电耦合器162的控制端电连接微处理器112的P2.6脚，双向可控硅控制电路164并联在插座的火线和零线之间，交流电压经过阻容滤波后提供电源。光电耦合器162根据微处理器112由P2.6脚发出的控制指令进行光电耦合后，双向可控硅控制电路164接收到光电耦合器162的耦合信号后导通交流电输入端VAC。

电源转换模块180电连接开关模块160。电源转换模块180的第一输出端VDC1输出第一直流电压。电源转换模块180的第二输出端VDC2输出第二直流电压。电源转换模块180还包括整流电路182以及电压转换模块184。整流电路182电连接于开关模块160的双向可控硅控制电路164，电压转换模块184电连接整流电路182，电源转换模块180的第一输出端VDC1以及第二输出端VDC2设于电压转换模块184。举例来说，第一直流电压是5V，第二直流电压是3.3V。电压转换模块184可以由快捷半导体的LM7805以及微芯片科技MIC5205组合实现。快捷半导体的LM7805提供固定式的5V直流电压输出，微芯片科技MIC5205低压差稳压器提供固定的3.3V直流电压输出。进一步举例来说，电源转换模块180的第一输出端VDC1提供第一直流电压5V至运算模块110、输入模块130、显示模块140、计时模块150以及开关模块160做为工作电压。电源转换模块184的第二输出端VDC2提供第二直流电压3.3V至通信模块120做为工作电压。

在本实施例中，当双向可控硅控制电路164导通交流电输入端VAC后，交流电压输入电源转换模块180的整流电路182，整流电路182输出直流电压至电压转换模块184，电压转换模块184输出第一直流电压以及第二直流电压。电源转换模块180的第一输出端VDC1输出的第一直流电压大于第二输出端VDC2输出的第二直流电压。举例来说，电源转换模块180的第一输出端VDC1输出的第一直流电压为5V，第二输出端VDC2输出的第二直流电压3.3V。

此外，在本实施例中，电源转换模块180还包括至少一个USB接口188以及USB充电协议端口控制器186，USB充电协议端口控制器186识别充电设备类型，并根据识别结果提供对应的充电电流，至少一个USB接口188的电源端接收第一直流电压。举例来说，至少一个USB接口188的电源端由电源转换模块180的第一输出端VDC1接收5V的第一直流电压。在本申请中，至少一个USB接口188并不以一个为限，USB接口188可以是二个以上的多个。

本申请解决现有智能插座没有远程控制的技术问题，进而使得智能插座应用不便利的问题。本申请还解决现有技术缺少智能插座状态显示的问题。本申请更改善智能插座低压电路与高压电路之间的隔离问题，降低现有技术对与智能插座电连接的电器被干扰的状况。本申请与现有技术相比可以获得多种技术效果，包括智能插座的开关模块包括光电耦合器以及双向可控硅控制电路，可藉由光电耦合器隔离低压直流电路与高压交流电路，降低智能插座与电器之间的干扰。智能插座包括通信模块，可进行远程控制。智能插座包括显示模块，可以显示时间日期、运行状态以及远程连线状态。智能插座包括USB接口，可对USB充电装置提供充电电压与连接端口。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，包括：

运算模块、通信模块、输入模块、显示模块、计时模块以及开关模块，所述通信模块、所述输入模块、所述显示模块、所述计时模块以及所述开关模块分别电连接所述运算模块；以及

电源转换模块，所述电源转换模块电连接所述开关模块；所述电源转换模块的第一输出端输出第一直流电压；所述电源转换模块的第二输出端输出第二直流电压；

其中，所述通信模块接收到远程控制信号后，将所述远程控制信号传送到所述运算模块；所述运算模块根据所述远程控制信号传送控制指令到所述开关模块；

其中，所述开关模块还包括光电耦合器以及双向可控硅控制电路，所述光电耦合器电连接所述运算模块，所述双向可控硅控制电路的第一端电连接所述光电耦合器，所述双向可控硅控制电路的第二端电连接交流电输入端；所述光电耦合器根据所述运算模块发出的所述控制指令进行光电耦合后，所述双向可控硅控制电路导通所述交流电输入端；

其中，所述显示模块根据所述计时模块的时钟信息显示时间日期信息；所述显示模块根据所述运算模块的状态信息，显示所述开关模块导通或断开的状态。

2.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述运算模块包括微处理器、第一晶振电路以及复位电路；所述复位电路电连接所述微处理器的复位输入端；所述第一晶振电路电连接所述微处理器的晶振输入端；所述复位电路还包括触发开关以及电容模块；所述触发开关的第一端接收所述第一直流电压，所述触发开关的第二端电连接所述微处理器的所述复位输入端，用于当所述触发开关导通时，提供复位触发至所述微处理器的所述复位输入端；所述电容模块的第一端接收所述第一直流电压，所述电容模块的第二端电连接所述微处理器的所述复位输入端，当所述电容模块充电导通后，提供所述复位触发至所述微处理器的所述复位输入端。

3.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，还包括八进制双向收发模块，电连接所述运算模块；所述通信模块电连接所述八进制双向收发模块。

4.如权利要求3所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述通信模块是蓝牙模块或无线网络模块。

5.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述输入模块电连接所述运算模块的中断输入输出端口；所述输入模块提供中断信号；所述运算模块根据所述中断信号回到前一个状态或初始状态。

6.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述计时模块更包括计时芯片以及第二晶振电路；其中所述第二晶振电路电连接所述计时芯片的晶振输入端口，所述计时芯片电连接所述运算模块，用于提供运算模块日期信息及/或时间信息。

7.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述电源转换模块还包括整流电路以及电压转换模块；其中所述整流电路电连接于所述开关模块的所述双向可控硅控制电路，所述电压转换模块电连接所述整流电路，所述电源转换模块的所述第一输出端以及所述第二输出端设于所述电压转换模块。

8.如权利要求7所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述电源转换模块还包括至少一个USB接口以及USB充电协议端口控制器，所述USB充电协议端口控制器识别充电设备类型，并根据识别结果提供对应的充电电流，所述至少一个USB接口的电源端接收所述第一直流电压。

9.如权利要求7所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，其中所述双向可控硅控制电路导通所述交流电输入端后，交流电压输入所述整流电路，所述整流电路输出直流电压至所述电压转换模块，所述电压转换模块输出所述第一直流电压以及所述第二直流电压。

10.如权利要求1所述具有远程控制功能的智能插座，其特征在于，所述电源转换模块的所述第一输出端输出的所述第一直流电压大于所述第二输出端输出的所述第二直流电压。