CN106450960A - 基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插座技术领域，提供了基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法，插座包括：插座本体、液晶屏、控制器、开关电源和报警装置，开关电源分别与控制器、液晶屏、报警装置相连接，控制器分别与显示屏、报警装置相连接；开关电源内集成了电压电流采集模块；控制器内部设置有A/D转换器、温度传感器和核心处理器，A/D转换器分别与电压电流采集模块、温度传感器、核心处理器相连接。本发明实时采集流入插座的电流、电压、插座温度信息，针对信息设置保护，使用户了解用电设备耗电情况，并通过过流、过压、欠压和温度保护，对用电设备和智能插座本身进行保护，安全可靠。

Description

基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法

技术领域

本发明涉及插座技术领域，特别涉及基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，居民家用电器功率越来越大，传统插座的可靠性往往不能满足用户的要求。一个性能优良的插座，不再仅仅是保证电器的正常工作，还要能够实时采集流入插座的电流、电压和温度信息，计算流入插座的功率，并将采集到的信息及时的显示在LCD液晶屏上。在采集电流、电压和温度信息的同时，为方便对用电器和插座本身进行保护，还需要设置过流、过压、欠压和高温保护，以避免过大的电流、过高电压和欠压时对用电器造成的伤害，避免过高的工作温度对智能插座本身造成损害。

因此，为了解决上述问题，插座技术领域急需一种基于控制器的智能插座级及电流、电压、温度监测保护方法，能够实时采集流入智能插座的电流、电压以及智能插座工作时的温度信息，并将相关信息显示于显示屏上，针对不同的信息设置相应的保护，使用户更加方便的了解用电设备耗电情况，并通过相应的过流、过压、欠压和高温保护，对用电设备和智能插座本身进行保护，满足人们对智能插座的需求。

发明内容

本发明提供了基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法，技术方案如下：

基于控制器的智能插座，包括：插座本体、液晶屏、控制器、开关电源和报警装置，所述开关电源分别与控制器、液晶屏、报警装置相连接，所述控制器分别与显示屏、报警装置相连接；

该开关电源内集成了电压电流采集模块；

所述控制器内部设置有A/D转换器、温度传感器和核心处理器，所述A/D转换器分别与该电压电流采集模块、温度传感器、核心处理器相连接。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，还包括：无线模块，与所述电源、核心处理器相连接。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述控制器为单片机。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述控制器为微处理器STM32F103ZET6。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述液晶屏为LCD显示屏。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，还包括：辐射测量装置，安装于所述插座本体上，与所述控制器、开关电源相连接。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器或声光报警器。

如上所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述插座本体包括：外壳和插孔，所述插孔设置在外壳上。

基于STM32智能插座的电流、电压、温度监测保护方法，包括如下步骤：

步骤一，将插座本体与外接电源相连接，打开插座本体上的开关，进而外接电源与电源电路连通；电源为控制器、电压电流采集模块、显示屏、报警装置、无线模块、辐射测量装置供电；

步骤二，通过电压电流采集模块采集流入插座本体的电流电压信息，温度传感器实时监测插座本体的工作温度；

步骤三，电压电流和温度信息通过A/D转换器进行模拟信号和数字信号转换，数字信息传递给核心处理器；

步骤四，核心处理器根据电流电压数据得出电能使用功率，预先在核心处理器内设置电流电压和温度安全阈值，核心处理器将接受到的电流电压、温度数字信息与存储的安全阈值进行比较，当高于安全阈值时，报警装置开始报警；同时将电流电压、功率、温度数字信息显示到显示屏上；

步骤五，通过无线模块将电流电压、温度数字信息传递到手机或者无线电脑上，便于用户及时掌握电流电压、温度信息，当出现过流、过压和欠压问题时，用户能够及时的关闭开关，避免出现插座本体损坏的情况；同时通过辐射测量装置对周围环境中的电磁辐射进行检测。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在插座本体内部嵌入STM32F103ZET6芯片，并且在智能插座上安装显示屏和报警装置，同时在插座本体内部通过电源为控制器、电压电流采集模块、显示屏、报警装置、无线模块、辐射测量装置供电；通过电压电流采集模块实时采集流入插座本体的电流、电压信息，通过温度传感器实施采集插座本体温度信息，同时将这些信息显示于显示屏上，利用电流信息设置过流保护，利用电压信息设置过压和欠压保护，利用温度信息设置温度保护，当电流、电压、或者温度超过安全阈值时， STM32F103ZET6芯片控制的报警装置启动，发出警报声光提醒。通过该智能插座，用户可以更加直观的了解用电设备的耗电情况，设置的过流、过压、欠压和温度保护，一方面能保证用电设备的安全，另一方面还能保证插座本体的正常工作，延长其使用寿命，同时便于用户了解用电设备耗电情况；进一步地，插座本体在使用过程中，无线模块为用户提供无线网络，使得用户拥有更加方便的上网环境，便于信息的及时查收和采取安全措施，更加安全可靠。

2、本发明将辐射检测与插座结合设置，辐射检测装置无需额外的占用空间，并且插座是人们生活中的必备物品，所以设计巧妙，应用广泛，能够随时随地的对周围环境中的电磁辐射进行检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1是本发明基于控制器的智能插座结构示意图。

图2是本发明基于控制器的智能插座结构示意图。

图3是本发明基于控制器的智能插座的结构框图。

其中，图1-3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

插座本体1， 插孔2，电源连接线3，液晶屏4，控制器5，内有A/D转换器201，温度传感器202，核心处理器203，开关电源6，报警装置7，无线模块8，辐射监测模块9。

具体实施方式

本发明提供一种基于控制器的智能插座及电流、电压、温度监测保护方法，解决了现有插座不能对电流、电压、温度等插座使用环境进行监控，造成使用故障、容易发生事故，插座使用寿命短、不安全的问题。

为了使本发明技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1、2、3所示，本发明提供了基于控制器的智能插座，包括：插座本体1、插孔2、电源连接线3、液晶屏4、控制器5、开关电源6、报警装置7、无线模块8、辐射监测模块9；开关电源6内集成了电压电流采集模块CS5460A，在为微处理器、报警器、LCD液晶显示屏和无线模块供电的同时，对流入智能插座的电压电流信息进行采集；控制器5、开关电源6都内置于插座本体1内；液晶屏4、报警装置7位于插座本体1表面上；控制器5分别与液晶屏4、报警装置7相连接；控制器5内部设置有A/D转换器201、温度传感器202和核心处理器203；电压电流采集模块与A/D转换器201、温度传感器202、核心处理器203、液晶屏4、报警装置7、无线模块8、辐射监测模块9相连接。

无线模块8与核心处理器203相连接，核心控制器203对其进行控制，构成一个路由器，为用户提供无线网络，方便用户上网。

控制器5为单片机或微处理器STM32F103ZET6。

液晶屏4为LCD显示屏。

报警装置7为蜂鸣器或声光报警器。

基于控制器的智能插座的电流、电压、温度监测保护方法，包括如下步骤：

步骤一，将电源连接线3与外接电源相连接，打开插座本体1上的开关电源6，外接电源与开关电源6电路连通，为电压电流采集模块、液晶屏4、控制器5、报警装置7、无线模块8供电；

步骤二，电压电流采集模块采集流入插座本体1的电流电压信息，温度传感器202实时监测插座本体1的工作温度；

步骤三，电压电流和温度信息通过A/D转换器201进行模拟信号和数字信号转换，数字信息传递给核心处理器203；

步骤四，核心处理器203根据电流电压数据得出电能使用功率，预先在核心处理器203内设置电流电压和温度安全阈值，核心处理器203将接收到的电流电压、温度数字信息与存储的安全阈值进行比较，当高于安全阈值时，触发报警装置7报警同时将电流电压、功率、温度数字信息显示到显示屏6上；

步骤五，通过无线模块8将电流电压、温度数字信息传递到手机或者无线电脑上，便于用户及时掌握电流电压、温度信息，当出现过流、过压和欠压问题时，用户能够及时关闭开关，避免出现插座损坏的情况。

本发明通过在插座本体内部嵌入STM32F103ZET6芯片，并且在智能插座上安装液晶屏和报警装置，同时在插座本体内部通过电源为控制器、电压电流采集模块、液晶屏、报警装置、无线模块供电；通过电压电流采集模块实时采集流入插座本体的电流、电压信息，通过温度传感器实时采集插座本体温度信息，将这些信息显示于显示屏上，利用电流信息设置过流保护，利用电压信息设置过压和欠压保护，利用温度信息设置温度保护，当电流、电压、或者温度超过安全阈值时， STM32F103ZET6芯片控制的报警装置启动，发出警报声光提醒。通过该智能插座，用户可以更加直观地了解用电设备的耗电情况，设置的过流、过压、欠压和温度保护，一方面能保证用电设备的安全，另一方面还能保证插座的正常工作，延长其使用寿命，同时便于用户了解用电设备耗电情况；进一步地，插座在使用过程中，无线模块为用户提供无线网络，使得用户拥有更加方便的上网环境，便于信息的及时查收和采取安全措施，更加安全可靠。

本发明将辐射检测与插座结合设置，辐射检测装置无需额外的占用空间，并且插座是人们生活中的必备物品，所以设计巧妙，应用广泛，能够随时随地的对周围环境中的电磁辐射进行检测。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.基于控制器的智能插座，其特征在于，包括：插座本体、液晶屏、控制器、开关电源和报警装置，所述开关电源分别与控制器、液晶屏、报警装置相连接，所述控制器分别与显示屏、报警装置相连接；

该开关电源内集成了电压电流采集模块；

所述控制器内部设置有A/D转换器、温度传感器和核心处理器，所述A/D转换器分别与该电压电流采集模块、温度传感器、核心处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，还包括：无线模块，与所述电源、核心处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述控制器为单片机。

4.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述控制器为微处理器STM32F103ZET6。

5.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述液晶屏为LCD显示屏。

6.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，还包括：辐射测量装置，安装于所述插座本体上，与所述控制器、开关电源相连接。

7.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器或声光报警器。

8.根据权利要求1所述的基于控制器的智能插座，其特征在于，所述插座本体包括：外壳和插孔，所述插孔设置在外壳上。

9.基于STM32智能插座的电流、电压、温度监测保护方法，包括如下步骤：

步骤一，将插座本体与外接电源相连接，打开插座本体上的开关，进而外接电源与电源电路连通；电源为控制器、电压电流采集模块、显示屏、报警装置、无线模块、辐射测量装置供电；

步骤二，通过电压电流采集模块采集流入插座本体的电流电压信息，温度传感器实时监测插座本体的工作温度；

步骤三，电压电流和温度信息通过A/D转换器进行模拟信号和数字信号转换，数字信息传递给核心处理器；

步骤四，核心处理器根据电流电压数据得出电能使用功率，预先在核心处理器内设置电流电压和温度安全阈值，核心处理器将接受到的电流电压、温度数字信息与存储的安全阈值进行比较，当高于安全阈值时，报警装置开始报警；同时将电流电压、功率、温度数字信息显示到显示屏上；

步骤五，通过无线模块将电流电压、温度数字信息传递到手机或者无线电脑上，便于用户及时掌握电流电压、温度信息，当出现过流、过压和欠压问题时，用户能够及时的关闭开关，避免出现插座本体损坏的情况；同时通过辐射测量装置对周围环境中的电磁辐射进行检测。