CN203288884U

CN203288884U - 一种基于蓝牙控制的智能插座

Info

Publication number: CN203288884U
Application number: CN2013202709615U
Authority: CN
Inventors: 张新星; 孙志锋; 王浩
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-05-17

Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙控制的智能插座，由开关电源、单片机、蓝牙串口传输模块、LCD显示屏、时钟模块、继电器和电能计量模块等组成，使用智能手机上的蓝牙来控制插座的工作状态，包括插座的开关、定时开关、电能计量和显示等多种功能。该插座可以用在一些需要定时开关、遥控开关、根据电能使用额度来设置开关、电能计量和节能省电的电器和场所。

Description

一种基于蓝牙控制的智能插座

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，尤其涉及一种基于蓝牙控制的智能插座。

背景技术

插座是日常生活中最基本的电器产品之一，大多起着扩展接口供电的作用。随着科技的进步和经济的发展，人们对家用电器智能化的需求越来越高。目前市场上已经出现一些带有定时功能和联网控制功能的智能插座，比如申请号为200620153501.4，申请名称为“智能插座”的实用新型专利所述，但是这种插座的定时功能都是靠机械式的表和循环控制开关来实现的，设置麻烦而且可调范围较小；另外一些插座的联网控制功能配置起来较为复杂，比如申请号为201110397620.X，申请名称为“一种智能插座”的实用新型专利所述，这种插座的通信单元采用的是无线RF射频或PLC电力线通信技术，需要用户购买额外的射频设备或PLC通信控制设备，增加了用户的使用成本。近年来智能手机得到了极大的普及，智能手机强大的硬件配置和优秀的软件系统使之理所当然地成为一个理想的智能家居控制终端。目前市场上缺少一种安装简单、使用方便、配置成本低，可以跟智能手机上的蓝牙或WiFi配合使用的智能插座。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有智能插座定时功能繁杂、通信控制配置成本高昂等不足，提供一种基于蓝牙控制的智能插座。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于蓝牙控制的智能插座，它包括壳体，壳体上固定安装LCD显示屏和三孔插座，单片机、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器均置于壳体内，LCD显示屏、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器均与单片机相连，三孔插座与继电器相连。

本实用新型的有益效果是，用户使用这种智能插座时非常方便，只需要打开智能手机上的蓝牙，与智能插座进行配对连接，在手机上就可以对插座进行开关、定时开关、根据电能使用额度来设置开关、查询电能计量数据等操作。该插座可以用在一些需要定时开关、遥控开关、根据电能使用额度来设置开关、电能计量和节能省电的电器和场所。

附图说明

图1是本实用新型的外形示意图；

图2是本实用新型的原理结构框图；

图中，LCD显示屏1、壳体2、三孔插座3。

具体实施方式

下面根据附图详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。

如图1和图2所示，本实用新型基于蓝牙控制的智能插座包括壳体2，壳体2上固定LCD显示屏1和三孔插座3，壳体2内固定安装单片机、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器，LCD显示屏1、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器均与单片机相连，三孔插座3与继电器相连。

单片机是整个智能插座的控制中心，它通过VCC、GND和PB、PC、PD等I/O脚与LCD显示屏1、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块、继电器等分别相连。当用户通过智能手机操作插座时，单片机先通过RXD脚从蓝牙串口传输模块接收到控制指令，然后通过I/O脚PD4来控制继电器的通断，通过PC0脚读取电能计量模块的寄存器来获取有功功率、无功功率、视在功率、电流值和电压值等计量数据，通过PD4-PD7脚来输出数据到LCD显示屏上显示，通过PD2脚来读取时钟模块的时间信息，最后将这些模块产生的信息汇总处理再通过TXD脚向蓝牙串口传输模块发送数据到用户的智能手机上。该单片机可采用Atmel公司的AVR Mega8单片机来实现，但不限于此。

开关电源是一个220V转5V的交直流转换器件，为单片机和各个模块提供稳定的直流电源，一端接入220V的火线和零线，另一端输出为5V的直流，分别与单片机的VCC1和GND1相连。

LCD显示屏是一个16脚的字符型液晶显示屏，用于显示智能插座运行的一些状态信息。它有7根脚与单片机的I/O脚相连，其中G1和V1管脚分别与开关电源输出的VCC和GND相连，用于给液晶显示屏供电；VL脚外接一个10K的电阻，电阻的另一端与GND相连，用于液晶显示屏对比度的调整；RS脚与单片机的PB0脚相连，用于寄存器的选择；RW脚与单片机的PB1脚相连，用于读写控制操作，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作；EN端与单片机的PB2脚相连，是使能端，当EN端由高电平跳变成低电平时，液晶显示屏开始执行命令；D4-D7脚分别与单片机的PD4-PD7脚相连，用于液晶显示屏上的数据传输。

蓝牙串口传输模块用于插座与智能手机之间的无线数据传输，其中VCC2和GND2脚分别与开关电源的VCC和GND相连，用于给蓝牙串口模块供电；TXD和RXD脚分别与单片机的RXD和TXD脚相连，用于数据的发送和接收。当智能手机通过蓝牙向插座发送控制指令时，蓝牙串口模块接收到控制指令后向单片机的RXD传输控制指令，单片机收到指令后进行相关操作；当插座向智能手机发送电能计量数据时，单片机先从电能计量模块的高精度电能测量芯片的寄存器中读取有功功率、无功功率、视在功率、电流值和电压值等计量数据，然后再通过TXD脚传输到蓝牙串口传输模块，最后发送到智能手机上。

时钟模块是给单片机提供准确的日历信息，其VCC3和GND3脚分别与开关电源的VCC和GND相连，用于给时钟模块供电，此外时钟模块上还自带一枚纽扣电池，用于插座断电时能继续走时；I/O脚与单片机的PD2脚相连，CLK脚与单片机的PB1脚相连。单片机通过I/O和CLK脚来读取时钟模块提供的年、月、日、时、分、秒数据，来为智能插座的定时功能和电能计量数据提供精准的时间信息。

继电器是控制插孔电源的通断，其VCC4和GND4脚分别与开关电源的VCC和GND相连，用于给继电器供电；继电器控制接口1N与单片机的PD3脚相连接；继电器的另一端接火线；在继电器与火线和单片机PD3脚两端分别设置光耦隔离，避免火线上的交流电压对单片机内部的影响。

电能计量模块由电压检测电路、电流检测电路、电能计量芯片组成。负载电流经过电流互感器和滤波电路之后，转化成合适的电流信号进入电能计量芯片的电流通道V1P和V1N端；负载电压经过电压互感器和滤波电路之后，转化成合适的电压信号进入到电能计量芯片的电压通道V2P和V2N端。转化后的电流和电压信号经过电能计量芯片的计算之后，以脉冲的形式从CF端输出到单片机的外部中断信号输入端PC0。电能计量芯片的寄存器里存储着有功功率、无功功率、视在功率、电流值和电压值等计量数据，单片机可以读取并输出到LCD显示屏上显示，同时通过蓝牙串口传输模块发送到智能手机上。该电能计量模块可采用浙江华星仪表有限公司生产的ADE7755单相电子式有功电能表模块来实现，但不限于此。

Claims

1.一种基于蓝牙控制的智能插座，其特征在于，它包括壳体（2），壳体（2）上固定安装LCD显示屏（1）和三孔插座（3），单片机、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器均置于壳体（2）内，LCD显示屏（1）、开关电源、电能计量模板、蓝牙串口传输模块、时钟模块和继电器均与单片机相连，三孔插座（3）与继电器相连。