CN214227269U - 一种可统计用电量的空调控制插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可统计用电量的空调控制插座，稳压电源用于提供所述主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路和红外发射电路的工作电源；主控MCU与电量计量电路数据连接，主控MCU与用户端通信连接，用于与用户端远程通信；主控MCU与所述继电器开关电路连接，继电器开关电路与电器电源开关连接；主控MCU与红外发射电路连接，红外发射电路与电器的红外接收电路通信，通过主控MCU的Wifi实现和服务器保持连接状态，能上传采集到的用电量信息给远程用户端，便于用户查看家用电器用电报表，精准掌握用电量，并接收远程端的控制指令，能够通过继电器开关电路控制空调的开关，并通过红外发射电路实现空调的运行模式控制，使生活更便捷、更节能环保。

Description

一种可统计用电量的空调控制插座

技术领域

本实用新型涉及空调插座领域，尤其是一种可统计用电量的空调控制插座。

背景技术

随着人们对生活要求的提高，各种家电的需求越来越广泛，但是由于家电的越来越多，耗电量也随之增加，居家时可以随时检查家电是否断电并能及时断电，但是如果外出该如何实时获取家电是否在运行，如果在运行中会由于不能及时断电导致电费成本增加以及资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种可统计用电量的空调控制插座，能够远程监控是否在运行，以及远程控制电器的断电或启动，提高生活的便捷性，为了实现上述目的，采用以下技术方案：包括：稳压电源、主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路、红外发射电路，所述稳压电源用于提供电源给所述主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路和红外发射电路；所述主控MCU与所述电量计量电路数据连接，用于接收所述电量计量电路检测的用电信息；所述主控MCU与用户端通信连接，用于与用户端远程通信；所述主控MCU与所述继电器开关电路连接，所述继电器开关电路连接于电器电源线上，用于控制电器的得失电；所述主控MCU与红外发射电路连接，用于输出远程端的工作控制指令，所述红外发射电路与电器的红外接收电路通信，用于控制电器工作。

优选的，所述主控MCU采用ESP8266，所述ESP8266集成了Wifi和MCU，所述ESP8266通过RX引脚、TX引脚与用户端远程通信，分别用于实现数据的接收、输出。

优选的，所述电量计量电路采用HLW8012芯片，所述HLW8012芯片电流采样信号端接所述分流器RS1，通过分流器RS1对负载电器J1的工作电流采样；HLW8012芯片的CF引脚输出检测的电量信息至所述主控MCU的IO接口。

优选的，所述继电器开关电路包括：继电器LS1、开关三极管Q1，继电器LS1线圈接入稳压电源，触点端子1和触点端子2分别连接在二极管D6的阳极和阴极，触点端子1接开关三极管Q1的集电极，开关三极管Q1的发射极接地、基极接电阻R21，开关三极管Q1的发射极与基极之间连接偏置电阻R22，电阻R21的另一端为电器的开关，继电器开关电路用于控制电器的通断电。

优选的，所述红外发射电路包括：MOS管Q2、多个发射管DS，MOS管Q2的栅极接ESP8266的TX引脚、源极接地、漏极接多个发射管DS，所述多个发射管DS分布于插座的不同方向，MOS管Q2的导通控制发射管的导通，用于发射红外信号给电器的红外接收端。

优选的，所述稳压电源输入220v市电，输出5v和3.3v直流电压，用于对主控MCU、红外发射电路、继电器开关电路、电量计量电路供电。

本实用新型的有益效果：通过主控MCU的Wifi实现和服务器保持连接状态，可通过小程序进行便捷监控，能上传采集到的用电量信息给远程用户端，便于用户查看家用电器用电报表，精准掌握用电量，并接收远程端的控制指令，能够通过继电器开关电路控制空调的开关，并通过红外发射电路实现空调的运行模式控制，使生活更便捷、更节能环保。

附图说明

图1为关于本专利申请的框架示意图；

图2为电量计量电路的电路原理图；

图3为继电器开关电路的电路原理图；

图4为红外发射电路的电路原理图；

图5为稳压电源的电路原理图；

图6为又一稳压电源的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1所示，本专利包括：稳压电源、主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路、红外发射电路，主控MCU与电量计量电路数据连接，用于接收电量计量电路检测的电流有效值、电压有效值以及用电量等用电信息；主控MCU与用户端通信连接，用于与用户端远程通信，便于用户获取用电信息并同时控制空调或其他电器的工作，具体为：主控MCU与继电器开关电路连接，继电器开关电路连接于电器电源线上，用于控制空调等电器的得失电；主控MCU与红外发射电路连接，用于输出远程端的工作控制指令，红外发射电路与电器的红外接收电路通信，用于控制空调或其他电器工作模式；主控MCU还与小夜灯电路连接，以满足夜灯功能需求，并且还可以通过小夜灯指示插座的开关状态、网络状态；主控MCU还与按键电路连接，手动打开或关闭插座以及处罚设备入网等动作。

稳压电源输入220v市电，输出5v和3.3v直流电压，用于对主控MCU、红外发射电路、继电器开关电路、电量计量电路供电，图5所示，采用两路稳压电路，一路采用直接降压稳压处理，包括：电阻R16一端输入5v电源、另一端接电容C11，电容C11的另一端接电阻R19一端，电阻R16一端和电阻R19一端分别接在二极管D4的阳极、阴极,电阻R19的另一端接地，电阻R19与电容C16、电容C17以及充电电容C15并联，用于对电量计量电路供电和光耦隔离电路供电，光耦隔离电路用于隔离主控MCU和电量计量电路的工作电源；另一路采用变压器进行隔离，如图6所示，包括变压器、电源管理芯片U3，电源管理芯片U3采用LNK6407D型号，电源管理芯片U3的MOS源极引脚S接地、反馈引脚FB与MOS源极引脚S之间连接电阻R2，反馈引脚FB还连接电阻R1，电阻R1的另一端接电阻R5以及变压器，电阻R5的另一端接二极管D1的阳极，二极管阴极接电阻R8，电阻R8的另一端接电源管理芯片U3的供电电压旁路管脚BP；变压器输入5v电源电压，变压器输出管脚1经过并联的电阻R9、电容C8滤波后输出电压Vout，且电阻R9还与电阻R10连接，电阻R10另一端接二极管D2阴极，二极管的阳极接变压器的输出管脚2。

图6所示，二极管D1的阳极还接电阻R7，电阻R7的另一端接电容C5电容C5的另一端接二极管D1的阴极；且电阻R8的两端分别有接地的电容C6和C7，实现滤波。

主控MCU采用ESP8266，ESP8266集成了Wifi和MCU，通过Wifi实现通信，具体为：通过ESP8266的RX引脚、TX引脚实现数据的收发，通过互联网与用户端远程通信，便于远程控制。

图2所示，电量计量电路采用HLW8012芯片，HLW8012芯片VDD管脚输入5v电压，并通过并联的电容C1和电容C2实现滤波退耦，电流采样信号端V1P、V1N为电流采样管脚，电流采样管脚接分流器RS1，通过分流器RS1对负载电器J1的工作电流采样，具体为：V1P管脚接电阻R6，V1N管脚接电阻R4，电阻R6和电阻R4的另一端接分流器RS1，且输入的电信号分别经过电容C4、电容C3实现滤波；HLW8012芯片的CF引脚输出检测的电量信息至主控MCU的IO接口。

图3所示，继电器开关电路包括：继电器LS1、开关三极管Q1，继电器LS1线圈接入稳压电源，触点端子1和触点端子2分别连接在二极管D6的阳极和阴极，二极管D6的阴极还接电容C13，电容C13的另一端接地，继电器LS1的触点端子1接开关三极管Q1的集电极，开关三极管Q1的发射极接地、基极接电阻R21，开关三极管Q1的发射极与基极之间连接偏置电阻R22，电阻R21的另一端为电器的开关，继电器开关电路用于控制电器的通断电，断电时，插座和用电器零功率输出。

图4所示，红外发射电路包括：MOS管Q2、多个发射管DS，本专利采用4个发射管DS，分别分布于插座的4个不同方向，完成360度全方位无死角空调控制， 4个发射管DS共用1个MOS管驱动，电路采用MOS管驱动，提高了红外发射电路的发射电流；MOS管Q2的栅极接ESP8266的TX引脚、源极接地、漏极接多个发射管DS的阴极，MOS管Q2的导通控制发射管的导通，用于发射红外信号给电器的红外接收端，TX引脚为高电平时，MOS管Q2导通，红外发射二极管DS阴极接地，红外发射二极管DS导通，向外发射红外光，当TX引脚为低电平时，MOS管截止，红外发射二极管DS截止，通过改变发射二极管DS的导通时间和截止时间来进行信号的调制，通过空调或其他电器的红外接收模块接收该红外发射电路输出的信号，实现对空调或其他电器的控制。

本专利申请，通过主控MCU的Wifi实现和服务器保持连接状态，可通过小程序进行便捷监控，能上传采集到的用电量信息给远程用户端，便于用户查看家用电器用电报表，精准掌握用电量，并接收远程端的控制指令，能够通过继电器开关电路控制空调的开关，并通过红外发射电路实现空调的运行模式控制，使生活更便捷、更节能环保。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本实用新型精神和范围中的这些修改或者等同替换。

Claims (6)

1.一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：包括：稳压电源、主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路、红外发射电路，所述稳压电源用于提供所述主控MCU、电量计量电路、继电器开关电路和红外发射电路的工作电源；所述主控MCU与所述电量计量电路数据连接，用于接收所述电量计量电路检测的用电信息；所述主控MCU与用户端通信连接，用于与用户端远程通信；所述主控MCU与所述继电器开关电路连接，所述继电器开关电路与电器电源开关连接，用于控制电器的得失电；所述主控MCU与红外发射电路连接，所述红外发射电路与电器的红外接收电路通信。

2.根据权利要求1所述的一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：所述主控MCU采用ESP8266，所述ESP8266集成了Wifi和MCU，所述ESP8266通过RX引脚、TX引脚与用户端远程通信，分别用于实现数据的接收、输出。

3.根据权利要求2所述的一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：所述电量计量电路采用HLW8012芯片，所述HLW8012芯片电流采样信号端接分流器RS1，通过分流器RS1对负载电器J1的工作电流采样；HLW8012芯片的CF引脚输出检测的电量信息至所述主控MCU的IO接口。

4.根据权利要求1所述的一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：所述继电器开关电路包括：继电器LS1、开关三极管Q1，继电器LS1线圈接入稳压电源，触点端子1和触点端子2分别连接在二极管D6的阳极和阴极，触点端子1接开关三极管Q1的集电极，开关三极管Q1的发射极接地、基极接电阻R21，开关三极管Q1的发射极与基极之间连接偏置电阻R22，电阻R21的另一端为电器的开关，继电器开关电路用于控制电器的通断电。

5.根据权利要求2所述的一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：所述红外发射电路包括：MOS管Q2、多个发射管DS，MOS管Q2的栅极接ESP8266的TX引脚、源极接地、漏极接多个发射管DS，所述多个发射管DS分布于插座的不同方向，MOS管Q2的导通控制发射管的导通，用于发射红外信号给电器的红外接收端。

6.根据权利要求1所述的一种可统计用电量的空调控制插座，其特征在于：所述稳压电源输入220v市电，输出5v和3.3v直流电压，用于对主控MCU、红外发射电路、继电器开关电路、电量计量电路供电。

Images