CN108646630A - 一种基于物联网的插座控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的插座控制系统，由无线输入电路、输入控制电路、开关控制电路和供电电路组成，供电电路可对输入电源进行整流滤波，减少输入电源的传导干扰和纹波，并能调节输入电源，去除载荷波动，使得波动电压无法影响供电电路的输出电压，增强供控制器的稳定性，无线输入电路能为控制器提供无线控制功能，使得用户可通过智能手机终端接入控制器管控插座，输入控制电路能为控制器提供手动触摸功能，用户可便捷地通过触摸输入按钮TH1开关控制插座，控制器能根据智能手机发出的控制命令控制插座完成相应的通、断动作，让负载电器定时或者进行规律的工作，节能环保。

Description

一种基于物联网的插座控制系统

技术领域

本发明涉及一种插座，特别是一种具有通信功能的插座控制器。

背景技术

在现有技术中，家用插座多为防护型或主控型插座，防护型插座拥有超额自断和防漏电功能，出现漏电和负载用电的情况时，插座会自动切断电源，主控型插座内设置有主路和支路，当主路断电后支路也会跟随断电，如家庭的影音系统中，一旦电视连接的主线断电，音响等其他设备所连接的支路同样停止供电，节约能源；随着物联网时代的降临，普通的防护型或主控型插座已不能满足用户的需求，人们希望能更加智能、实时地管理家中电器的电源，实现插座的远程控制、延时、定时等无线物联功能，而智能家居概念在十多年前已经开始建立和发展，但由于价格高、操作繁琐、实用性和稳定性低的因素，导致其发展十分缓慢，即使技术成熟，也会因其成本高昂的原因无法面向普通老百姓，应用范围窄。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种成本低、应用范围广、能智能化实时地管理家中电器电源的基于物联网的插座控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于物联网的插座控制系统，由无线输入电路、输入控制电路、开关控制电路和供电电路组成，所述无线输入电路和输入控制电路的输出端接所述开关控制电路的输入端，所述供电电路分别为所述无线输入电路、输入控制电路和开关控制电路提供工作电源。

所述供电电路包括整流桥DB1、恒流芯片U1、保险丝F1、整流芯片U2、变压器T1A、变压器T1B、MOS管Q1、电容L1、电容L2、可调电阻RV7、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C41、电容C5、电容C56、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R56、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15；所述整流桥DB1的正极输出端分两路，一路依次通过所述电阻R56和电感L2接所述变压器T1B的1端口，另一路通过所述电容C2接所述变压器T1B的3端口；所述整流桥DB1的负极输出端依次通过所述可调电阻RV7和保险丝F1接零线；所述整流桥DB1的正相输入端分两路，一路接火线，另一路接所述电容C2与所述变压器T1B的3端口的节点；所述整流桥DB1的负相输出端接所述保险丝F1与所述可调电阻RV7的节点；所述变压器T1B的4端口分两路，一路通过所述电阻R15接所述变压器T1B的3端口与所述电容C2的节点，另一路通过所述电容C3接地；所述变压器T1B的2端口接地；所述恒流芯片U1的1引脚分三路，一路通过所述电容C8接地，第二路通过所述电阻R11接地，第三路依次通过所述电阻R9、二极管D3、电阻R7和电容C7接地，所述电感L1的一端接所述二极管D3与所述电阻R9的节点，另一端接地；所述恒流芯片U1的2引脚接地；所述恒流芯片U1的3引脚分两路，一路通过所述电阻R14接地，另一路接所述MOS管Q1的S极；所述电阻R12与所述电阻R13并联后一端接地，另一端接所述MOS管Q1的S极与所述电阻R14的节点；所述恒流芯片U1的4引脚通过所述电阻R8后分两路，一路接所述MOS管Q1的G极，另一路通过所述电阻R10接所述电阻R13与所述电阻R12的节点；所述恒流芯片U1的5引脚分两路，一路接所述电容C7与所述电阻R7的节点，另一路依次通过所述电阻R6和电阻R2接所述电容C3与所述电阻R15的节点；所述MOS管Q1的D极分两路，一路接所述变压器T1A的2端口，另一路依次通过所述二极管D2、电阻R5和电容C6接所述电阻R2与电容C3的节点；所述变压器T1A的1端口分两路，一路通过所述电阻R3接所述二极管D2与所述电阻R5的节点，另一路接所述电容C6与所述电阻R2的节点；所述变压器T1A的3端口分三路，一路依次通过所述电阻R1、电容C1和电容C41接地，第二路和第三路分别接所述整流芯片U2的1、2引脚；所述变压器T1A的4端口接地；所述整流芯片U2的3引脚通过所述电容C4接地；所述电阻R4、电容C5和电容C67并联后一端接地，另一端接所述电容C1与所述电容C4的节点，所述电容C5与所述电容C67的节点输出5V电压。

所述无线输入电路包括无线芯片U4，所述无线芯片U4的型号为ESP8266。

所述输入控制电路包括驱动芯片U3、触摸输入按钮TH1、MOS管Q3、发光二极管DL1、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电阻R30；所述MOS管Q3的D极接5V电压；所述MOS管Q3的E极接地；所述MOS管Q3的G依次通过所述电阻R26、二极管DL1、电阻R25和电容C20接所述驱动芯片U3的3引脚；所述电阻R25与所述电容C20的节点接地；所述触摸输入按钮TH1的输出端接所述驱动芯片U3的3引脚与所述电容C20的节点；所述驱动芯片U3的2引脚接地；所述驱动芯片U3的5引脚分两路，一路通过所述电阻R27接5V电压，另一路通过所述电阻R30接所述驱动芯片U3的4引脚；所述电容C21与所述电容C22并联后，一端接所述电阻R30与所述电阻R27的节点，另一端接地。

所述开关控制电路包括继电器BELAY-6、受所述继电器BELAY-6吸合控制的继电器开关K1、连接器J1、三极管Q2、二极管D1、电阻R20和电阻R21；所述三极管Q2的E极接5V电压；所述三极管Q2的B极分两路，一路通过所述电阻R20接5V电压，另一路通过所述电阻R21分别接所述无线芯片U4的19引脚和所述驱动芯片U3的1引脚；所述三极管Q2的C极分两路，一路通过所述继电器BELAY-6接地，另一路通过所述二极管D9接地；所述继电器开关K1的输入端接火线，输出端接所述连接器J1的1引脚；所述连接器J1的2引脚接零线，3引脚接地线。

本发明的有益效果是：本发明由无线输入电路、输入控制电路、开关控制电路和供电电路组成，供电电路可对输入电源进行整流滤波，减少输入电源的传导干扰和纹波，并能调节输入电源，去除载荷波动，使得波动电压无法影响供电电路的输出电压，增强供控制器的稳定性，无线输入电路能为控制器提供无线控制功能，使得用户可通过智能手机终端接入控制器管控插座，输入控制电路能为控制器提供手动触摸功能，用户可便捷地通过触摸输入按钮TH1开关控制插座，控制器的结构简单，能根据智能手机发出的控制命令控制插座完成相应的通、断动作，让负载电器定时或者进行规律的工作，节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本实施例的电路原理图第一部分；

图2是本实施例的电路原理图第二部分；

图3是本实施例的电路原理图第三部分。

具体实施方式

一种基于物联网的插座控制系统，由无线输入电路、输入控制电路、开关控制电路和供电电路组成，所述无线输入电路和输入控制电路的输出端接所述开关控制电路的输入端，所述供电电路分别为所述无线输入电路、输入控制电路和开关控制电路提供工作电源（图1至图3合起来是本实施例的完整电路原理图，为了便于观察，将完整的电路图分割成图1至图3的3个部分，图中标号相同的端子表示电连接）。

参照图1，所述供电电路包括整流桥DB1、恒流芯片U1（型号为FT8381D1）、保险丝F1、整流芯片U2（型号为TSP10U458）、变压器T1A、变压器T1B、MOS管Q1、电容L1、电容L2、可调电阻RV7、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C41、电容C5、电容C56、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R56、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15；所述整流桥DB1的正极输出端分两路，一路依次通过所述电阻R56和电感L2接所述变压器T1B的1端口，另一路通过所述电容C2接所述变压器T1B的3端口；所述整流桥DB1的负极输出端依次通过所述可调电阻RV7和保险丝F1接零线；所述整流桥DB1的正相输入端分两路，一路接火线，另一路接所述电容C2与所述变压器T1B的3端口的节点；所述整流桥DB1的负相输出端接所述保险丝F1与所述可调电阻RV7的节点；所述变压器T1B的4端口分两路，一路通过所述电阻R15接所述变压器T1B的3端口与所述电容C2的节点，另一路通过所述电容C3接地；所述变压器T1B的2端口接地；所述恒流芯片U1的1引脚分三路，一路通过所述电容C8接地，第二路通过所述电阻R11接地，第三路依次通过所述电阻R9、二极管D3、电阻R7和电容C7接地，所述电感L1的一端接所述二极管D3与所述电阻R9的节点，另一端接地；所述恒流芯片U1的2引脚接地；所述恒流芯片U1的3引脚分两路，一路通过所述电阻R14接地，另一路接所述MOS管Q1的S极；所述电阻R12与所述电阻R13并联后一端接地，另一端接所述MOS管Q1的S极与所述电阻R14的节点；所述恒流芯片U1的4引脚通过所述电阻R8后分两路，一路接所述MOS管Q1的G极，另一路通过所述电阻R10接所述电阻R13与所述电阻R12的节点；所述恒流芯片U1的5引脚分两路，一路接所述电容C7与所述电阻R7的节点，另一路依次通过所述电阻R6和电阻R2接所述电容C3与所述电阻R15的节点；所述MOS管Q1的D极分两路，一路接所述变压器T1A的2端口，另一路依次通过所述二极管D2、电阻R5和电容C6接所述电阻R2与电容C3的节点；所述变压器T1A的1端口分两路，一路通过所述电阻R3接所述二极管D2与所述电阻R5的节点，另一路接所述电容C6与所述电阻R2的节点；所述变压器T1A的3端口分三路，一路依次通过所述电阻R1、电容C1和电容C41接地，第二路和第三路分别接所述整流芯片U2的1、2引脚；所述变压器T1A的4端口接地；所述整流芯片U2的3引脚通过所述电容C4接地；所述电阻R4、电容C5和电容C67并联后一端接地，另一端接所述电容C1与所述电容C4的节点，所述电容C5与所述电容C67的节点输出5V电压；所述整流桥DB1、保险丝F1、变压器T1B、电容L2、可调电阻RV7、电容C2、电容C3和电容C7构成输入整流电路，用于对输入电源进行整流滤波，并减少输入电源的传导干扰和纹波，增强供电电路的抗干扰能力；恒流芯片U1、MOS管Q1、电容L1、二极管D3、电容C7、电容C8、电阻R2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14构成恒压恒流控制电路，调节输入电源，去除载荷波动，使得波动电压无法影响供电电路的输出电压，增强供电电路的稳定性。

参照图2，所述无线输入电路包括无线芯片U4，所述无线芯片U4是型号为ESP8266的串口Wifi通讯芯片，能为控制器提供无线控制功能，使得用户可通过智能手机终端接入控制器管控插座。

所述输入控制电路包括驱动芯片U3、触摸输入按钮TH1、MOS管Q3、发光二极管DL1、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电阻R30；所述MOS管Q3的D极接5V电压；所述MOS管Q3的E极接地；所述MOS管Q3的G依次通过所述电阻R26、二极管DL1、电阻R25和电容C20接所述驱动芯片U3的3引脚；所述电阻R25与所述电容C20的节点接地；所述触摸输入按钮TH1的输出端接所述驱动芯片U3的3引脚与所述电容C20的节点；所述驱动芯片U3的2引脚接地；所述驱动芯片U3的5引脚分两路，一路通过所述电阻R27接5V电压，另一路通过所述电阻R30接所述驱动芯片U3的4引脚；所述电容C21与所述电容C22并联后，一端接所述电阻R30与所述电阻R27的节点，另一端接地；为控制器提供手动触摸功能，用户可便捷地通过触摸所述触摸输入按钮TH1开关控制插座。

参照图3，所述开关控制电路包括继电器BELAY-6、受所述继电器BELAY-6吸合控制的继电器开关K1、连接器J1、三极管Q2、二极管D9、电阻R20和电阻R21；所述三极管Q2的E极接5V电压；所述三极管Q2的B极分两路，一路通过所述电阻R20接5V电压，另一路通过所述电阻R21分别接所述无线芯片U4的19引脚和所述驱动芯片U3的1引脚；所述三极管Q2的C极分两路，一路通过所述继电器BELAY-6接地，另一路通过所述二极管D9接地；所述继电器开关K1的输入端接火线，输出端接所述连接器J1的1引脚；所述连接器J1的2引脚接零线，3引脚接地线；本发明通过智能手机发出控制命令至工作状态下的插座控制器，插座控制器完成相应的通、断动作，并且具有定时和状态监控的作用，能实时查看插座的开关状态，可以让负载电器定时或者进行规律的工作，节能环保。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (5)

1.一种基于物联网的插座控制系统，其特征在于它由无线输入电路、输入控制电路、开关控制电路和供电电路组成，所述无线输入电路和输入控制电路的输出端接所述开关控制电路的输入端，所述供电电路分别为所述无线输入电路、输入控制电路和开关控制电路提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的插座控制系统，其特征在于所述供电电路包括整流桥DB1、恒流芯片U1、保险丝F1、整流芯片U2、变压器T1A、变压器T1B、MOS管Q1、电容L1、电容L2、可调电阻RV7、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C41、电容C5、电容C56、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R56、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15；所述整流桥DB1的正极输出端分两路，一路依次通过所述电阻R56和电感L2接所述变压器T1B的1端口，另一路通过所述电容C2接所述变压器T1B的3端口；所述整流桥DB1的负极输出端依次通过所述可调电阻RV7和保险丝F1接零线；所述整流桥DB1的正相输入端分两路，一路接火线，另一路接所述电容C2与所述变压器T1B的3端口的节点；所述整流桥DB1的负相输出端接所述保险丝F1与所述可调电阻RV7的节点；所述变压器T1B的4端口分两路，一路通过所述电阻R15接所述变压器T1B的3端口与所述电容C2的节点，另一路通过所述电容C3接地；所述变压器T1B的2端口接地；所述恒流芯片U1的1引脚分三路，一路通过所述电容C8接地，第二路通过所述电阻R11接地，第三路依次通过所述电阻R9、二极管D3、电阻R7和电容C7接地，所述电感L1的一端接所述二极管D3与所述电阻R9的节点，另一端接地；所述恒流芯片U1的2引脚接地；所述恒流芯片U1的3引脚分两路，一路通过所述电阻R14接地，另一路接所述MOS管Q1的S极；所述电阻R12与所述电阻R13并联后一端接地，另一端接所述MOS管Q1的S极与所述电阻R14的节点；所述恒流芯片U1的4引脚通过所述电阻R8后分两路，一路接所述MOS管Q1的G极，另一路通过所述电阻R10接所述电阻R13与所述电阻R12的节点；所述恒流芯片U1的5引脚分两路，一路接所述电容C7与所述电阻R7的节点，另一路依次通过所述电阻R6和电阻R2接所述电容C3与所述电阻R15的节点；所述MOS管Q1的D极分两路，一路接所述变压器T1A的2端口，另一路依次通过所述二极管D2、电阻R5和电容C6接所述电阻R2与电容C3的节点；所述变压器T1A的1端口分两路，一路通过所述电阻R3接所述二极管D2与所述电阻R5的节点，另一路接所述电容C6与所述电阻R2的节点；所述变压器T1A的3端口分三路，一路依次通过所述电阻R1、电容C1和电容C41接地，第二路和第三路分别接所述整流芯片U2的1、2引脚；所述变压器T1A的4端口接地；所述整流芯片U2的3引脚通过所述电容C4接地；所述电阻R4、电容C5和电容C67并联后一端接地，另一端接所述电容C1与所述电容C4的节点，所述电容C5与所述电容C67的节点输出5V电压。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的插座控制系统，其特征在于所述无线输入电路包括无线芯片U4，所述无线芯片U4的型号为ESP8266。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的插座控制系统，其特征在于所述输入控制电路包括驱动芯片U3、触摸输入按钮TH1、MOS管Q3、发光二极管DL1、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电阻R30；所述MOS管Q3的D极接5V电压；所述MOS管Q3的E极接地；所述MOS管Q3的G依次通过所述电阻R26、二极管DL1、电阻R25和电容C20接所述驱动芯片U3的3引脚；所述电阻R25与所述电容C20的节点接地；所述触摸输入按钮TH1的输出端接所述驱动芯片U3的3引脚与所述电容C20的节点；所述驱动芯片U3的2引脚接地；所述驱动芯片U3的5引脚分两路，一路通过所述电阻R27接5V电压，另一路通过所述电阻R30接所述驱动芯片U3的4引脚；所述电容C21与所述电容C22并联后，一端接所述电阻R30与所述电阻R27的节点，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的插座控制系统，其特征在于所述开关控制电路包括继电器BELAY-6、受所述继电器BELAY-6吸合控制的继电器开关K1、连接器J1、三极管Q2、二极管D1、电阻R20和电阻R21；所述三极管Q2的E极接5V电压；所述三极管Q2的B极分两路，一路通过所述电阻R20接5V电压，另一路通过所述电阻R21分别接所述无线芯片U4的19引脚和所述驱动芯片U3的1引脚；所述三极管Q2的C极分两路，一路通过所述继电器BELAY-6接地，另一路通过所述二极管D9接地；所述继电器开关K1的输入端接火线，输出端接所述连接器J1的1引脚；所述连接器J1的2引脚接零线，3引脚接地线。