无线智能插排的制作方法

文档序号:9909425阅读:510来源:国知局
无线智能插排的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能电子产品,具体为一种采用分时方法采样电能数据的无线智能插排。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展以及人民生活水平的逐渐提高,家用电器的智能化人性化进程不断推进。而插排作为家庭中极为常见的电气设备,为各种家用电器提供了电源接口,插排的智能化将给人们生活带来极大的便利。
[0003]同时生活中人们对于家用电器的用电量非常关心,在智能插排中添加电能测量模块有助于人们对家庭电器的用电量进行实时监控,而若是每个插座各使用一个电能测量模块则会使成本大幅上涨。

【发明内容】

[0004]针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种使用时分采样方法进行电能数据采集的无线智能插排。
[0005]为解决上述技术问题,本发明提供的一种无线智能插排,包括:插座;电源模块,所述电源模块与所述插座连接;采样电路模块,所述采样电路模块获取所述电源模块的电压值与电流值,并将所述电压值与所述电流值转化为电压信号和电流信号;电能测量芯片,所述电能测量芯片与所述采样电路模块连接,所述电能测量芯片接收所述电压信号和所述电流信号并进行计算得到电能信息;单片机,所述单片机分别与所述电能测量芯片及无线模块连接,所述单片机根据接收到的所述电能信息控制所述无线模块进行无线通信并接收控制信号;多路继电器,所述多路继电器连接所述电源模块及所述单片机,所述单片机根据所述控制信号再控制所述多路继电器对所述电源模块进行导通或切断操作。
[0006]优选地,所述插座及所述采样电路模块的数量为四个。
[0007]优选地,在四个所述采样电路模块与所述电能测量芯片之间连接多路复用器。
[0008]优选地,所述采样电路模块由电压采样电路和电流采样电路构成;所述电压采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、电压互感器PT及电压滤波电路;其中所述电压互感器PT的输入端通过所述第一电阻Rl接收所述电源模块的电压信号;所述第二电阻R2并联在所述电压互感器PT的输出端;所述电压滤波电路与所述电压互感器PT的输出端连接;所述电流采样电路包括第五电阻R5、电流互感器CT及电流滤波电路;其中
[0009]所述电流互感器CT的输入端通过接入的家用电器接收所述电源模块的电流信号;所述第五电阻R5并联在所述电流互感器CT的输出端;所述电流滤波电路与所述电流互感器CT的输出端连接。
[0010]优选地,所述电压滤波电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl及第二电容C2;其中所述第三电阻R3及所述第四电阻R4的一端分别与所述电压互感器PT的输出端连接;所述第一电容Cl与所述第二电容C2串联,串联的所述第一电容Cl与所述第二电容C2的两端分别与所述第三电阻R3及所述第四电阻R4的另一端连接;所述第一电容Cl与所述第二电容C2的串联点接地。
[0011]优选地,所述电流滤波电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3及第四电容C4;其中所述第六电阻R6及所述第七电阻R7的一端分别与所述电流互感器CT的输出端连接;所述第三电容C3与所述第四电容C4串联,串联的所述第三电容C3与所述第四电容C4的两端分别与所述第六电阻R6及所述第七电阻R7的另一端连接;所述第三电容C3与所述第四电容C4的串联点接地。
[0012]优选地,所述电能测量芯片采用CS5463芯片。
[0013]优选地,所述单片机采用STCl 2C5A60S2单片机。
[OOM]优选地,所述无线模块采用ZigBee无线模块。
[0015]优选地,所述多路复用器的芯片采用AD7502芯片。
[0016]与现有技术相比,本发明的有益效果如下:采用分时采样的方法,减少了过多的电能测量芯片,既降低了电路的复杂程度又降低了成本,经济、实用。
[0017]说明书附图
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
[0019]图1为本发明无线智能插排的原理图;
[0020]图2为本发明无线智能插排的采样电路模块图;
[0021]图3为本发明无线智能插排的电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面采用具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0023]采用分时采样电能数据的无线智能插排的原理图如图1所示,由电源模块、采样电路模块、多路复用器、电能测量芯片、单片机、ZigBee无线模块以及多路继电器组成。电源模块主要包括220V市电以及插排上的家用电器;采样电路模块包括了电压采样电路与电流采样电路;多路复用器为分时采样法基本元件;电能测量芯片提供了准确的电能信息计算值;单片机为主要的微控制器;ZigBee无线模块提供了与用户终端的无线通信;多路继电器能实现智能插座的开断控制。
[0024]如图2所示,采样电路模块包括电压采样电路和电流采样电路。
[0025]电压采样电路采用电压互感器PT隔离,第一电阻Rl将电压信号转换成电压互感器PT的信号。所述第二电阻R2并联在所述电压互感器PT的输出端,将电流信号重新转化成电压信号。
[0026]第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl及第二电容C2形成电压滤波电路,其中所述第三电阻R3及所述第四电阻R4的一端分别与所述电压互感器PT的输出端连接;所述第一电容Cl与所述第二电容C2串联,串联的所述第一电容Cl与所述第二电容C2并联在所述第三电阻R3及所述第四电阻R4的另一端;所述第一电容Cl与所述第二电容C2的串联点接地。
[0027]电流采样电路采用电流互感器隔离;所述电流互感器CT的输入端通过接入的家用电器接收所述电源模块的电流信号;所述第五电阻R5并联在所述电流互感器CT的输出端,将电流信号转化成电压信号。
[0028]第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3及第四电容C4形成电流滤波电路,其中所述第六电阻R6及所述第七电阻R7的一端分别与所述电流互感器CT的输出端连接;所述第三电容C3与所述第四电容C4串联,串联的所述第三电容C3与所述第四电容C4并联在所述第六电阻R6及所述第七电阻R7的另一端;所述第三电容C3与所述第四电容C4的串联点接地。
[0029]最后形成的电能测量芯片055463芯片可识别的电能信号¥1祖+、¥1祖-、11祖+、IIN1-分别连接到模拟多路开关的输入接口(电压电流采集信号中的i取值为1-4,分别对应4个插座)。
[0030]如图3所示,取2个AD7502芯片,分别对电压采集信号和电流采集信
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