CN106532363A - 一种高精度电机驱动式智能家居插座面板 - Google Patents

一种高精度电机驱动式智能家居插座面板 Download PDF

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李文涛
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Abstract

本发明涉及一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，针对现有插座面板结构进行改进，引入电机驱动式双面插孔结构，基于压力传感器（6）的压力检测结果，通过具体所设计的电机驱动电路（8），针对所设计电动转轴（7）进行智能控制，实现面板本体（1）的自动化开合，并通过在面板本体（1）的背面设计第二插孔区域（4），再结合底盒（2）内部区域，使得取电工作设备连接第二插孔区域（4）中插孔工作，并置于底盒（2）内部区域，实现小体积独立取电工作设备的完美匹配，能够通过本发明所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板，有效提高小体积独立取电工作设备的工作效率，不影响其他人行走或是物品的摆放。

Description

一种高精度电机驱动式智能家居插座面板
技术领域
本发明涉及一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，属于智能家居面板技术领域。
背景技术
插座，又称电源插座、开关插座，是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于与其他电路接通；随着生产技术水平的不断发展与进步，市面上出现了各式各样的插座，按用途分可以分为民用插座、工业用插座、防水插座、普通插座、电源插座、电脑插座 、电话插座、视频插座、音频插座和移动插座；并且插座生产厂家还在不断努力，设计生产具有更多功能、更佳使用感受的新型插座，诸如专利申请号：201410132916.2，公布了一种安全插座，包括底板、铜片组、插槽片、V型压杆和回位弹簧，其特征是：V型压杆位于两插槽片之间，V型压杆底下有一个回位弹簧安装在V型压杆的垂直杆上并安放在底板上的套筒中；铜片组包括四个弹性铜片、两个接触铜片以及两个铜片导体，当一侧V型压杆压下，能使相应的弹性铜片的悬空端与底下的接触铜片或其他弹性铜片的固定端相连导通。上述技术方案设计的安全插座，在一般情况下插槽处于断电状态，只有当有插头插入两V型压杆同时被压下时插槽才会被接通并通电，即单个V型压杆被压下也不会使插槽通电，真正实现了安全用电，避免了小孩由于好奇心将尖锐的东西插入插孔中导致触电的情况。
还有专利号：201420120955.6，公开了一种插座，包括面板、基座、导电元件、底座及保护机构。面板开设两个二插插孔、两个三插插孔以及地线插孔；基座与面板扣合；导电元件设置于基座内；底座位于基座与面板之间，并收容于基座内，底座包括底座主体及导轨，导轨设置于底座主体上；保护机构，保护机构设置于底座内，并位于底座及面板之间，保护机构包括二级保护门、三级保护门及弹性件，弹性件位于二级保护门和三级保护门之间并与两者连接。上述技术方案设计的插座中，保护机构令两个二插插孔与两个三插插孔及地线插孔不与插座内部相连接，从而防止使用过程中由于疏忽等原因使用者与插座内部接触而造成的电击事故，也可防止灰尘通过两个二插插孔与两个三插插孔地线插孔进入插座的内部。
从上述现有技术可以看出，现有的插座设计、生产均是从结构、功能入手进行改进、设计，力求获得更多的使用功能和更好的使用效果，以及使用安全性，现有的插座在很多方面已经做得很完善了，但是在实际的使用过程中，却发现还存在着一些细节上的小问题，随着智能化生活的引入，一些智能产品不断被运用，诸如无线信号放大器、无线门铃等，这些产品只需连接供电端，即无线信号放大器、无线门铃连接在插座面板上，即可实现工作，但如此一来，突出于插座面板表面的装置，不仅妨碍其它物品的摆放，而且会阻碍到人们的行走路线，因此，现有的插座面板还不能完美匹配上述智能设备的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有插座面板结构进行改进，引入电机驱动式双面插孔结构，能够完美匹配小体积独立取电工作设备的高精度电机驱动式智能家居插座面板。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，包括面板本体和底盒，底盒的敞开面尺寸与面板本体的尺寸相适应，面板本体的正面上设置第一插孔区域，底盒内部所接入的供电电线，经面板本体的背面与第一插孔区域中各插孔相连接；还包括第二插孔区域、电动转轴、控制模块，以及分别与控制模块相连接的压力传感器、电机驱动电路，电动转轴经过电机驱动电路与控制模块相连接；其中，底盒内部所接入的供电电线与控制模块相连接，并经过控制模块为压力传感器进行供电，同时，底盒内部所接入的供电电线依次经过控制模块、电机驱动电路为电动转轴进行供电；控制模块和电机驱动电路设置于底盒的内表面；电机驱动电路包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电动转轴的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；第二插孔区域设置于面板本体的背面上，且底盒内部所接入的供电电线与第二插孔区域中各插孔相连接；面板本体的其中一边通过电动转轴与底盒敞开面上对应的边相活动连接，面板本体在电动转轴的控制下，以电动转轴为轴进行转动；压力传感器设置于面板本体的正面上。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电动转轴为无刷电机电动转轴。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一插孔区域、第二插孔区域均包括三项插孔、两项插孔和USB插孔。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。
本发明所述一种高精度电机驱动式智能家居插座面板采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板，针对现有插座面板结构进行改进，引入电机驱动式双面插孔结构，基于压力传感器的压力检测结果，通过具体所设计的电机驱动电路，针对所设计电动转轴进行智能控制，实现面板本体的自动化开合，并通过在面板本体的背面设计第二插孔区域，再结合底盒内部区域，使得取电工作设备连接第二插孔区域中插孔工作，并置于底盒内部区域，实现小体积独立取电工作设备的完美匹配，能够通过本发明所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板，有效提高小体积独立取电工作设备的工作效率，不影响其他人行走或是物品的摆放；
（2）本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板中，针对电动转轴，进一步设计采用无刷电机电动转轴，使得本发明所设计高精度电机驱动式智能家居插座面板在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高精度电机驱动式智能家居插座面板具有完美的设备匹配使用效果，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；
（3）本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板中，针对第一插孔区域和第二插孔区域，均设计包括三项插孔、两项插孔和USB插孔，能够实现更多种类电器插头的使用，使得本发明所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板具有广泛的适用性；
（4）本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板中，针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体设计采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对高精度电机驱动式智能家居插座面板的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
附图说明
图1是本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板的结构示意图；
图2是本发明所设计高精度电机驱动式智能家居插座面板中电机驱动电路的示意图。
其中，1. 面板本体，2. 底盒，3. 第一插孔区域，4. 第二插孔区域，5. 控制模块，6. 压力传感器，7. 电动转轴，8. 电机驱动电路。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计了一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，包括面板本体1和底盒2，底盒2的敞开面尺寸与面板本体1的尺寸相适应，面板本体1的正面上设置第一插孔区域3，底盒2内部所接入的供电电线，经面板本体1的背面与第一插孔区域3中各插孔相连接；还包括第二插孔区域4、电动转轴7、控制模块5，以及分别与控制模块5相连接的压力传感器6、电机驱动电路8，电动转轴7经过电机驱动电路8与控制模块5相连接；其中，底盒2内部所接入的供电电线与控制模块5相连接，并经过控制模块5为压力传感器6进行供电，同时，底盒2内部所接入的供电电线依次经过控制模块5、电机驱动电路8为电动转轴7进行供电；控制模块5和电机驱动电路8设置于底盒2的内表面；如图2所示，电机驱动电路8包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块5的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电动转轴7的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块5相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块5相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块5相连接；第二插孔区域4设置于面板本体1的背面上，且底盒2内部所接入的供电电线与第二插孔区域4中各插孔相连接；面板本体1的其中一边通过电动转轴7与底盒2敞开面上对应的边相活动连接，面板本体1在电动转轴7的控制下，以电动转轴7为轴进行转动；压力传感器6设置于面板本体1的正面上。上述技术方案所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板，针对现有插座面板结构进行改进，引入电机驱动式双面插孔结构，基于压力传感器6的压力检测结果，通过具体所设计的电机驱动电路8，针对所设计电动转轴7进行智能控制，实现面板本体1的自动化开合，并通过在面板本体1的背面设计第二插孔区域4，再结合底盒2内部区域，使得取电工作设备连接第二插孔区域4中插孔工作，并置于底盒2内部区域，实现小体积独立取电工作设备的完美匹配，能够通过本发明所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板，有效提高小体积独立取电工作设备的工作效率，不影响其他人行走或是物品的摆放。
基于上述设计高精度电机驱动式智能家居插座面板技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对电动转轴7，进一步设计采用无刷电机电动转轴，使得本发明所设计高精度电机驱动式智能家居插座面板在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高精度电机驱动式智能家居插座面板具有完美的设备匹配使用效果，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对第一插孔区域3和第二插孔区域4，均设计包括三项插孔、两项插孔和USB插孔，能够实现更多种类电器插头的使用，使得本发明所设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板具有广泛的适用性；针对控制模块5，进一步设计采用微处理器，并具体设计采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对高精度电机驱动式智能家居插座面板的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
本发明设计的高精度电机驱动式智能家居插座面板在实际应用过程当中，具体包括面板本体1和底盒2，底盒2的敞开面尺寸与面板本体1的尺寸相适应，面板本体1的正面上设置第一插孔区域3，第一插孔区域3包括三项插孔、两项插孔和USB插孔，底盒2内部所接入的供电电线，经面板本体1的背面与第一插孔区域3中各插孔相连接；还包括第二插孔区域4、无刷电机电动转轴、ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的压力传感器6、电机驱动电路8，无刷电机电动转轴经过电机驱动电路8与ARM处理器相连接；其中，底盒2内部所接入的供电电线与ARM处理器相连接，并经过ARM处理器为压力传感器6进行供电，同时，底盒2内部所接入的供电电线依次经过ARM处理器、电机驱动电路8为无刷电机电动转轴进行供电；ARM处理器和电机驱动电路8设置于底盒2的内表面；电机驱动电路8包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接ARM处理器的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在无刷电机电动转轴的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与ARM处理器相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与ARM处理器相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与ARM处理器相连接；第二插孔区域4设置于面板本体1的背面上，第二插孔区域4包括三项插孔、两项插孔和USB插孔，且底盒2内部所接入的供电电线与第二插孔区域4中各插孔相连接；面板本体1的其中一边通过无刷电机电动转轴与底盒2敞开面上对应的边相活动连接，面板本体1在无刷电机电动转轴的控制下，以无刷电机电动转轴为轴进行转动；压力传感器6设置于面板本体1的正面上。实际应用中，底盒2内部所接入的供电电线，经面板本体1的背面与正面所设置第一插孔区域3中各插孔相连接，如此，电器设备的插头可以直接插设在第一插孔区域3中对应的插孔中；与此同时，设置于面板本体1正面上的压力传感器6实时工作，检测获得压力检测结果，并实时发送给ARM处理器，由ARM处理器针对压力检测结果进行实时分析，并根据分析结果实时做出对应控制操作，其中，在面板本体1针对底盒2内部区域实现闭合状态时，当压力检测结果不大于预设压力阈值时，则ARM处理器不做任何进一步操作，当压力检测结果大于预设压力阈值时，则ARM处理器随即经电机驱动电路8控制无刷电机电控转轴工作，其中，ARM处理器向电机驱动电路8发送工作控制命令，由电机驱动电路8根据所接收到的工作控制命令，生成相应的工作控制指令，再由电机驱动电路8将工作控制指令发送给无刷电机电动转轴，控制无刷电机电动转轴开始工作，使得面板本体1在无刷电机电动转轴的控制下，以无刷电机电动转轴为轴进行转动，实现底盒2内部区域的开启；在面板本体1针对底盒2内部区域实现开启状态时，当压力检测结果不大于预设压力阈值时，则ARM处理器不做任何进一步操作，当压力检测结果大于预设压力阈值时，则ARM处理器随即经电机驱动电路8控制无刷电机电控转轴工作，其中，ARM处理器向电机驱动电路8发送工作控制命令，由电机驱动电路8根据所接收到的工作控制命令，生成相应的工作控制指令，再由电机驱动电路8将工作控制指令发送给无刷电机电动转轴，控制无刷电机电动转轴开始工作，使得面板本体1在无刷电机电动转轴的控制下，以无刷电机电动转轴为轴进行转动，实现底盒2内部区域的闭合，如此，当需要安装诸如无线网放大器、无线门铃之类设备进行工作时，只需按动设置于面板本体1正面上的压力传感器6，控制面板本体1实现底盒2内部区域的开启，然后将诸如无线网放大器、无线门铃之类设备插在面板本体1背面第二插孔区域4中对应的插孔中，即可实现所连接设备的取电工作，然后再次按动设置于面板本体1正面上的压力传感器6，控制面板本体1实现底盒2内部区域的关闭，将此所连接设备置于底盒2内部区域中。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，包括面板本体（1）和底盒（2），底盒（2）的敞开面尺寸与面板本体（1）的尺寸相适应，面板本体（1）的正面上设置第一插孔区域（3），底盒（2）内部所接入的供电电线，经面板本体（1）的背面与第一插孔区域（3）中各插孔相连接；其特征在于：还包括第二插孔区域（4）、电动转轴（7）、控制模块（5），以及分别与控制模块（5）相连接的压力传感器（6）、电机驱动电路（8），电动转轴（7）经过电机驱动电路（8）与控制模块（5）相连接；其中，底盒（2）内部所接入的供电电线与控制模块（5）相连接，并经过控制模块（5）为压力传感器（6）进行供电，同时，底盒（2）内部所接入的供电电线依次经过控制模块（5）、电机驱动电路（8）为电动转轴（7）进行供电；控制模块（5）和电机驱动电路（8）设置于底盒（2）的内表面；电机驱动电路（8）包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块（5）的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电动转轴（7）的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块（5）相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块（5）相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块（5）相连接；第二插孔区域（4）设置于面板本体（1）的背面上，且底盒（2）内部所接入的供电电线与第二插孔区域（4）中各插孔相连接；面板本体（1）的其中一边通过电动转轴（7）与底盒（2）敞开面上对应的边相活动连接，面板本体（1）在电动转轴（7）的控制下，以电动转轴（7）为轴进行转动；压力传感器（6）设置于面板本体（1）的正面上。
2.根据权利要求1所述一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，其特征在于：所述电动转轴（7）为无刷电机电动转轴。
3.根据权利要求1所述一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，其特征在于：所述第一插孔区域（3）、第二插孔区域（4）均包括三项插孔、两项插孔和USB插孔。
4.根据权利要求1所述一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，其特征在于：所述控制模块（5）为微处理器。
5.根据权利要求4所述一种高精度电机驱动式智能家居插座面板，其特征在于：所述微处理器为ARM处理器。
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