CN213692555U - 智能插座的控制模块、物联网智能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种智能插座的控制模块、物联网智能插座，其中智能插座的控制模块包括微控制器、物联网模块、蓝牙模块和红外遥控模块，所述微控制器分别与物联网模块、蓝牙模块和红外遥控模块相连；所述蓝牙模块用于与外部的移动终端相通信；所述物联网模块用于与外部的服务器相通信；所述红外遥控模块用于控制外部的电器工作。本实用新型能够使微控制器通过物联网模块/蓝牙模块接收用户通过移动终端发送的控制指令，适用与多种场合，且微控制器根据控制指令控制红外遥控模块工作，无需将电器升级为智能电器也能实现对所述电器的远程控制，便于生活的同时降低成本。

Description

智能插座的控制模块、物联网智能插座

技术领域

本实用新型涉及插座领域，具体涉及一种智能插座的控制模块，还提出一种物联网智能插座。

背景技术

虽然大量的电器随着物联网的发展智能化，使用户通过移动终端即可实现相应的控制，但实际生活中更多的电器为普通电器，仍需要通过红外遥控信号控制，如果对普通电器进行升级，且需要更换每一个普通电器，成本过高。

插座在日常生活中较为常见，例如原商业及民用的86*86的嵌入式电源插座(或开关插座)通过它可插入各种用电设备，便于与其他电路接通，但该插座仅用于供电，功能单一。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的缺点，提供了一种能够基于红外技术控制电器的智能插座的控制模块、物联网智能插座。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种智能插座的控制模块，包括微控制器、物联网模块、蓝牙模块和红外遥控模块，所述微控制器分别与物联网模块、蓝牙模块和红外遥控模块相连；

所述蓝牙模块用于与外部的移动终端相通信；

所述物联网模块用于与外部的服务器相通信；

所述红外遥控模块用于控制外部的电器工作。

作为一种可实施方式：

还包括与微控制器相连的计量模块，所述计量模块用于采集用电数据。

作为一种可实施方式：

还包括与微控制器相连的储存模块，所述储存模块用于储存用电数据和/或各红外遥控信号的编码数据。

作为一种可实施方式：

所述物联网模块采用NBIOT模块。

作为一种可实施方式：

所述红外遥控模块包括红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元，红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元均与所述微控制器相连；

所述红外接收单元用于接收并学习红外遥控信号，获得红外遥控信号的编码数据；

所述红外发射单元用发射红外遥控信号。

作为一种可实施方式：

还包括与微控制器相连的电源切断开关，用于控制市电为外部的负载供电。

作为一种可实施方式：

还包括与微控制器相连的火灾检测模块。

作为一种可实施方式：

所述火灾检测模块包括温度传感器和/或烟雾传感器，温度传感器和烟雾传感器均与所述微控制器相连。

作为一种可实施方式：

还包括与微控制器相连的报警模块。

本实用新型还提出一种物联网智能插座，包括壳体，所述壳体内设有如上述任意一项所述的控制模块，所述壳体上设有信号发射口，红外遥控模块通过所述信号发射口发射红外遥控信号。本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、本实用新型通过物联网模块、蓝牙模块和红外遥控模块的设计，能够使微控制器通过物联网模块/蓝牙模块接收用户通过移动终端发送的控制指令，适用与多种场合，且微控制器根据控制指令控制红外遥控模块工作，无需将电器升级为智能电器也能实现对所述电器的远程控制，便于生活的同时降低成本。

2、本实用新型对计量模块和电源切断开关的设计，能够满足现今单独分线路计量用电情况以及限制用电的需要，且本实用新型还可通过物联网模块将用电数据进行上报，便于用户查询。

3、本实用新型对火灾检测模块和报警模块的设计，能够根据温度和颗粒物的浓度监测火情，并通过报警模块和物联网模块技术预警，保障用户人身和财产安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型一种智能插座的控制模块的模块连接示意图。

其中：100为微控制器、200为物联网模块、300为蓝牙模块、400为红外遥控模块、500为计量模块、600为储存模块、700为电源切断开关、800为火灾检测模块、900为报警模块。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1、一种智能插座的控制模块，如图1所示，包括微控制器100、物联网模块200、蓝牙模块300和红外遥控模块400，所述微控制器100分别与物联网模块200、蓝牙模块300和红外遥控模块400相连；

所述蓝牙模块300用于与外部的移动终端相通信；

所述物联网模块200用于与外部的服务器相通信；

所述红外遥控模块400用于控制外部的电器工作。

注：多个蓝牙模块300之间相互通信，多个物联网模块200之间相互通信。

本实施例中提出的控制模块与市电相连，即，市电为控制模块供电，为了图片的整洁，故在图1中取消市电以及市电与各构成控制模块的各模块的连线；

上述移动终端具有蓝牙通信以及网络通信的功能，即，移动终端可与蓝牙模块300进行数据传输，还能通过服务器与物联网模块200进行数据传输。

上述电器为具有红外通信功能的电器，例如电视、空调等，所述电器能够接收红外遥控模块400所发射的红外遥控信号，并响应相对应的红外遥控信号。

本实施例对物联网模块200的设计，使得微控制器100可通过物联网模块200接收并执行外部的服务器所下发的控制指令，即，用户可通过移动终端向服务器发送控制指令，以控制所述控制模块工作。

本实施例对蓝牙模块300的设计，使得微控制器100可通过蓝牙模块300接收并执行控制指令，所述控制指令可为移动终端发送的控制指令，还可为其他蓝牙模块300所转发的控制指令。

本实施例对红外遥控模块400的设计，使得微控制器100可根据控制指令控制红外遥控模块400发射相应的红外遥控信号，以控制相应电器工作。

上述微控制器100例如可采用现有已公开的单片机，也可集成于物联网模块200中。

以普通空调为例，用户在室外无法控制所述普通空调工作，而在室内，往往需要用户寻找相适配的空调遥控器，且需在指定范围内才能利用该空调遥控器控制空调工作。

本实施例中微控制器100通过物联网模块200或蓝牙模块300接收空调控制指令，并控制红外遥控模块400向外发射与空调控制指令相对应的红外编码信号，具体工作内容如下：

当用户在室外时，操作移动终端向服务器发送空调控制指令，由服务器将所述空调控制指令通过物联网模块200转发至微控制器100，从而使微控制器100控制红外遥控模块400发射相应的红外遥控信号，远程控制空调开启；

考虑室内网络不稳定，当用户在室内时，操作移动终端通过蓝牙模块300向微控制器100发送空调控制指令，从而使微控制器100控制红外遥控模块400发射相应的红外遥控信号，且当所述微控制器100未收到所述红外遥控模块400控制空调成功的反馈信号时，所述微控制器100还可控制所述蓝牙模块300向其他控制模块转发空调控制指令；无需用户寻找指定的空调遥控器，也无需用户空调所在房间即可控制空调。

注：移动终端可根据用户的操作确定控制指令的发送方式，也可优先利用蓝牙传输所述控制指令，当未检索到相匹配的蓝牙模块300时，再利用网络传输所述控制指令，本实施例不对其做限定。

进一步地，所述红外遥控模块400包括红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元，红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元均与所述微控制器100相连；

所述红外接收单元用于接收并学习红外遥控信号，获得红外遥控信号的编码数据；

所述红外发射单元用发射红外遥控信号。

上述红外接收单元还用于接收电器发送的反馈信号，此为常规技术，故不再本实施例中详细告知。

上述学习指示单元用于向用户指示红外接收单元和/或红外发射单元的工作模式，本实施例中学习指示单元采用LED灯，用于向用户指示红外接收单元处于学习模式。

学习红外遥控信号的具体步骤为：

微控制器100根据控制指令(编码学习指令)控制红外接收单元和学习指示单元工作，此时学习指示单元指示用户可开始编码数据的学习；

用户向红外接收单元发送待学习的红外遥控信号，红外接收单元接收所述红外遥控信号并将其转换成编码数据，将所述编码数据发送至微控制器100，由所述微控制器100将所述编码数据发送至储存模块600储存；

进一步地，上述控制模块还包括计量模块500，所述计量模块500用于采集用电数据。

本实施例中计量模块500为现有已公开的国网通计量模块，其采用专用的单相电能计量芯片(芯海科技公司生产的CSE7761芯片)，准确度达到国家1.0级标准。

所述用电数据包括交流电压、电流、功率、功率因数、频率等电气参数，和/或直流的电压、电流、功率、有功电能等数据；

现今用户存在单独分线路计量用电情况的需要，例如学生宿舍、出租屋或希望监控家中各电器用电情况的场合，现有技术通过电力线路改造实现分线路计量，但改造费用大，需破坏建筑的立面，费时费力且设备投入成本大(电表及计量开关等设备)。

本实施例对计量模块500的设计，能够采集所在智能插座的用电数据，并将所述用电数据发送至微控制器100，实现对电力分线路的计量。

进一步地，上述控制模块还包括与微控制器100相连的储存模块600，所述储存模块600用于储存用电数据和/或各红外遥控信号的编码数据。

本实施例对储存模块600的设计，能够储存所述计量模块500采集获得的用电数据，在实际使用中，微控制器100可按照预设的上报周期，从储存模块600中提取相应的用电数据，并将所述用电数据通过物联网模块200上报至服务器，使用户可根据移动终端查看服务器中保存的用电情况。

进一步地，所述物联网模块200采用NBIOT模块。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，低功耗广域网(LPWAN)，能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，本实施例具体采用型号为BC25的NBIOT模块。

进一步地，上述控制模块还包括与微控制器100相连的电源切断开关700，用于控制市电为外部的负载供电。

市电为控制模块供电，市电还通过所述电源切断开关700为插入所在智能插座的负载供电。

本实施例中微控制器100根据所接收的控制指令，控制所述电源切断开关700接通/断开，从而远程控制负载通、断电，满足现今存在分线路限制用电的需求。

进一步地，上述控制模块还包括与微控制器100相连的火灾检测模块800。

本实施例中所述火灾检测模块800包括温度传感器和/或烟雾传感器，温度传感器和烟雾传感器均与所述微控制器100相连。

实际使用过程中，所述温度传感器用于检测对应智能插座所在空间的温度，所述烟雾传感器用于检测对应智能插座所在空间颗粒物的浓度。

当所述温度超出预设的温度阈值，和/或浓度超出预设的浓度阈值时，微控制器100控制物联网模块200向服务器上报火灾异常，由所述服务器转发至移动终端以提醒用户，和/或控制上述电源切断开关700切断电路，停止为负载供电。

本实施例通过对火灾检测模块800的设计能够进一步提高安全性，有效避免大功率负载或恶性负载造成的火灾事故。

进一步地，上述控制模块还包括与微控制器100相连的报警模块900。

本实施例中报警模块900例如可采用蜂鸣器。

微控制器100可控制所述报警模块900为用户报警，例如基于火灾检测模块800的检测结果(如温度及浓度均超过相应的阈值)或基于计量模块500采集的用电数据需要报警(如功率超出预设的功率)，微控制器100通过物联网模块200上报异常的同时，控制所述报警模块900示警。

进一步地，所述上述控制模块还包括与微控制器100相连的接口模块；

本实施例中接口模块采用UART接口，微控制器100通过所述接口模块与其他功能模块连接，以扩展自动化控制功能。

实施例2、一种物联网智能插座，市电通过物联网智能插座为外部的负载供电，所述物联网智能插座包括壳体，所述壳体内设有实施例1所述的控制模块，所述壳体上设有信号传输口，红外遥控模块400通过所述信号传输口与外部的电器相通信。本实施例所提出的物联网智能插座的具体工作内容如下：

1、通过红外遥控信号控制相应电器：

用户通过外部的移动终端发送控制指令(如空调控制指令)，此时微控制器100通过物联网模块200或蓝牙模块300接收所述控制指令，并从储存模块600中提取相对应的编码数据，微控制器100将所述编码数据发送至红外发射单元并控制红外发射单元开始工作；所述红外发生单元基于编码数据生成相应的红外遥控信号并通过信号传输口发射。

本实用新型通过蓝牙模块300和物联网模块200接收控制指令，当用户距离物联网智能插座较远时(蓝牙通信范围外)，可通过服务器中转控制指令，以实现对物联网智能插座的远程控制，当用户距离物联网智能插座在蓝牙通信范围内时，利用蓝牙通信向物联网智能插座发送控制指令，物联网智能插座响应速度快，且不依赖地域网络及信号的传导。

2、上报和限制物联网智能插座的用电：

计量模块500实时检测所在物联网智能插座的用电数据，并将所述用电数据通过微控制器100保存至储存模块600中；微控制器100根据预设的上报周期，从储存模块600中提取相应的用电数据，并将所述用电数据通过物联网模块200上报至服务器；本实施例中每日零点微控制器100将用电数据通过物联网模块200上报至服务器，本领域技术人员可根据实际需要自行设定上报周期。

微控制器100通过物联网模块200或蓝牙模块300接收限制用电的控制指令，此时微控制器100控制电源切断开关700断开，通过所述物联网智能插座取电的负载断电。

微控制器100通过物联网模块200或蓝牙模块300接收允许用电的控制指令，此时微控制器100控制电源切断开关700连通，通过所述物联网智能插座取电的负载上电。

3、异常报警：

温度传感器用于检测对应物联网智能插座所在空间的温度，所述烟雾传感器用于检测对应物联网智能插座所在空间颗粒物的浓度。

温度传感器将采集所得温度信号发送至微控制器100，当所述温度超过预设的温度阈值时，微控制器100控制报警模块900示警，控制电源切断开关700断开，还通过所述物联网模块200向服务器上报温度数据，由服务器反馈给用户。

烟雾传感器将采集所得浓度信号发送至微控制器100，当所述浓度超过预设的浓度阈值时，微控制器100控制报警模块900示警，控制电源切断开关700断开，还通过所述物联网模块200向服务器上报浓度数据，由服务器反馈给用户。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能插座的控制模块，其特征在于，包括微控制器、物联网模块、蓝牙模块、接口模块、红外遥控模块、电源切断开关和火灾检测模块，所述微控制器分别与物联网模块、蓝牙模块、接口模块、红外遥控模块、电源切断开关和火灾检测模块相连；

所述接口模块采用UART接口，以扩展自动化控制功能；

所述蓝牙模块用于与外部的移动终端相通信；

所述物联网模块用于与外部的服务器相通信，所述物联网模块采用NBIOT模块；

所述红外遥控模块用于控制外部的电器工作；

所述电源切断开关，用于控制市电为外部的负载供电；

所述火灾检测模块包括温度传感器和/或烟雾传感器，温度传感器和烟雾传感器均与所述微控制器相连。

2.根据权利要求1所述的智能插座的控制模块，其特征在于：

还包括与微控制器相连的计量模块，所述计量模块用于采集用电数据。

3.根据权利要求2所述的智能插座的控制模块，其特征在于：

还包括与微控制器相连的储存模块，所述储存模块用于储存用电数据和/或各红外遥控信号的编码数据。

4.根据权利要求1所述的智能插座的控制模块，其特征在于：

所述红外遥控模块包括红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元，红外接收单元、红外发射单元和学习指示单元均与所述微控制器相连；

所述红外接收单元用于接收并学习红外遥控信号，获得红外遥控信号的编码数据；

所述红外发射单元用发射红外遥控信号。

5.根据权利要求1至4任一所述的智能插座的控制模块，其特征在于：

还包括与微控制器相连的报警模块。

6.一种物联网智能插座，包括壳体，其特征在于，所述壳体内设有如权利要求1至5任意一项所述的控制模块，所述壳体上设有信号发射口，红外遥控模块通过所述信号发射口发射红外遥控信号。

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