专利名称：一种智能无线插座连接装置的制作方法
技术领域：
一种智能无线插座连接装置技术领域[0001]本实用新型属于无线通信技术领域，特别涉及一种智能无线插座连接装置。
技术背景[0002]随着人们生活水平的提高，大功率家用电器越来越多，而人们的生活节奏也越来越快，出门时难免忘记拔掉用电器插头，从而造成一定的危险，所以对一种能够远程控制家用电器的插座接口器的需求逐渐增加。目前这类的远程控制家用电器插座接口的装置还处于起步阶段，存在耗电量大，信号的发射功率低等问题，无法解决人们的日常生活所需。发明内容[0003]针对现有装置存在的不足，本实用新型提出一种智能无线插座连接装置，以达到自动组建网络、自动发现、自动删除节点，无需配置路由，通信速度快，维护简单的目的。[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的一种智能无线插座连接装置，包括天线、天线开关、无线收发器、单片机、时钟模块、LED显示模块、程序下载调试模块，此外，还包括匹配电路、继电器、变压器、稳压器和插座，其连接关系如下天线的输入输出端连接天线开关的第一输入输出端，天线开关的第二输入输出端连接匹配电路的第一输入输出端，匹配电路的第二输入输出端连接天线收发器的第一输入输出端，天线收发器的第二输入输出端连接单片机的第一输入输出端，天线收发器的输入端连接稳压器的第一输出端，稳压器的第二输出端连接单片机的第二输入端，稳压器的第一输入端连接变压器的输出端，时钟模块的输出端连接单片机的第一输入端，单片机的第二输入输出端连接程序下载调试接口， 单片机的第一输出端连接LED显示模块，单片机的第三输入输出端连接继电器的输入输出端，继电器的输出端连接插座的输入端，插座的输出端连接变压器的输入端，变压器的输出端连接稳压器的输入端；[0005]所述的匹配电路包括电感和电容，所述电感包括第一电感、第二电感、第三电感、 第四电感和第五电感，所述电容包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、 第六电容和第七电容，其连接关系如下第一电感的一端连接电源和匹配电路的第一输出端，第一电感的另一端连接第一电容的一端、第二电容的一端和匹配电路的第二输出端，第一电容的另一端接地，第二电容的另一端连接第二电感的一端，第二电感的另一端连接第三电感的一端和第三电容的一端，第三电容的另一端接地，第三电感的另一端连接第四电容的一端和第四电感的一端，第四电容的另一端接地，第四电感的另一端连接第五电容的一端和匹配电路的第一输入端，第五电容的另一端接地；匹配电路的第二输入端连接第六电容的一端，第六电容的另一端连接第五电感的一端和匹配电路的第三输出端，第五电感的另一端连接第七电容的一端和匹配电路的第四输出端，第七电容的另一端接地；[0006]所述的稳压器，将单片机和无线收发器的电压稳定在3. 3V ；[0007]本发明优点包括以下几方面(1)本装置通过无线进行控制家用电器的供电，对每一智能无线插座连接装置的节点都分配了固定地址，可以有针对性地控制每一个智能无线插座连接装置，每一个新增的节点都可以自动加入无线网络中，所有节点通过握手和更新机制建立多个树形路由结构；( 直接取用从电表中输出的5v供电，再通过AMS1117-3.3 稳压到3. 3v，使单片机和无线收发芯片工作在同一稳定电压下，直接取用的电压比较小，起到了很好的节能作用；(3)无线收发部分的匹配电路使用了微带线，减少了电容电感的使用量的同时，起到更好的阻抗匹配功能，使发射出去的无线信号功率尽可能的大。
[0008]图1为智能无线插座连接装置结构框图；[0009]图2为智能无线插座连接装置天线、天线开关、匹配电路及射频芯片连接的电路原理图；[0010]图3为智能无线插座连接装置单片机电路原理图；[0011]图4为智能无线插座连接装置继电器电路原理图；[0012]图5为智能无线插座连接装置程序下载调试接口 JTAG电路原理图；[0013]图6为智能无线插座连接装置变压器与稳压器连接的电路原理图；[0014]图中，1、天线；2、天线开关；3、匹配电路；4、无线收发器；5、单片机；6、时钟模块； 7、LED显示模块；8、继电器；9、插座；10、程序下载调试模块；11、变压器；12、稳压器。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。[0016]本实施例一种智能无线插座连接装置，如图1所示，包括天线1、天线开关2、无线收发器4、单片机5、时钟模块6、LED显示模块7、程序下载调试模块10，此外，还包括匹配电路3、继电器8、变压器11和稳压器12，其连接关系如下天线1的输入输出端连接天线开关2的第一输入输出端，天线开关2的第二输入输出端连接匹配电路3的第一输入输出端， 匹配电路3的第二输入输出端连接天线收发器4的第一输入输出端，天线收发器4的第二输入输出端连接单片机5的第一输入输出端，天线收发器4的输入端连接稳压器12的第一输出端，稳压器12的第二输出端连接单片机5的第二输入端，稳压器12的第一输入端连接变压器11的输出端，时钟模块6的输出端连接单片机5的第一输入端，单片机5的第二输入输出端连接程序下载调试接口 10，单片机5的第一输出端连接LED显示模块，单片机5的第三输入输出端连接继电器8的输入输出端，继电器8的输出端连接插座9的输入端，插座 9的输出端连接变压器11的输入端，变压器11的输出端连接稳压器12的输入端；[0017]所述的匹配电路包括电感和电容，所述电感包括第一电感Li、第二电感L4、第三电感L3、第四电感L2和第五电感L5，所述电容由第一电容C11、第二电容C9、第三电容C14、 第四电容C13、第五电容C12、第六电容C19和第七电容C20组成，其连接关系如下第一电感Ll的一端连接电源和匹配电路的第一输出端，第一电感Ll的另一端连接第一电容Cll 的一端、第二电容C9的一端和匹配电路的第二输出端，第一电容Cll的另一端接地，第二电容C9的另一端连接第二电感L4的一端，第二电感L4的另一端连接第三电感L3的一端和第三电容C14的一端，第三电容C14的另一端接地，第三电感L3的另一端连接第四电容C13 的一端和第四电感L2的一端，第四电容C13的另一端接地，第四电感L2的另一端连接第五电容C12的一端和匹配电路的第一输入端，第五电容C12的另一端接地；匹配电路的第二输入端连接第六电容C20的一端，第六电容C19的另一端连接第五电感L5的一端和匹配电路的第三输出端，第五电感L5的另一端连接第七电容C20的一端和匹配电路的第四输出端， 第七电容C20的另一端接地；[0018]本实施例中天线采用433M棒状天线ANT，天线开关芯片型号为UPG2214，无线收发器型号为Si4432、单片机型号为ATmega32L-8AC、稳压器有第一稳压器和第二稳压器组成， 第一稳压器的型号为LM7805CT、第二稳压器的型号为AMS1117，继电器型号为JDQ ；[0019]图2为天线、天线开关、匹配电路及射频芯片连接的电路原理图，天线ANT的输出端连接UPG2214端口 INPUT脚，UPG2214端口 3脚连接匹配电路的第一输入端，UPG2214端口 1脚接地，UPG2214的端口 1脚连接匹配电路的输入端，匹配电路的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端依次连接Si4432的VDD RF脚、TX脚、R)(P脚和RXn脚，Si4432 射频芯片的 I/O 端口 GPI01、GPI02 接 UPG2214 端口 Vcont 1、Vcont2 脚；[0020]图3为单片机电路原理图，ATmega32L-8AC单片机端口 PB5、PB6脚连接Si4432射频芯片的数据口 SDI、SDO脚；ATmega32L-8AC单片机端口 PB7脚连接Si4432射频芯片的串行时钟输入引脚SCLK ；ATmega32L-8AC单片机端口 PB4脚连接Si4432射频芯片的串行接口输入引脚nSEL ；ATmega32L-8AC单片机端口 PD3脚连接Si4432射频芯片的中断状态输出引脚 nIRQ ；[0021]图4为继电器JDQ电路原理图，继电器的2号脚连接NPN三极管Ql的集电极，三极管的基极通过电阻R5连接ATmega32L-8AC单片机的PBl脚；继电器JDQ的4号脚连接插座的插头MHDR1X3的3号脚；[0022]图5为程序下载调试接口 JTAG电路原理图，其与ATmega32L-8AC单片机的连接关系如下JTAG的测试时钟输入脚TCK、测试模式选择脚TMS、测试数据输入脚TDI、测试数据输出脚TD0、复位脚RESET分别接AVR单片机端口 PC2、PC3、PC5、PC4、RESET脚；[0023]图6为变压器与稳压器连接的电路原理图，所述的变压器，它的主线圈的两个输入端分别连接插座的插头MHDR1X3的3号脚和2号脚；其中，第一稳压器LM7805CT的OUT脚连接第二稳压器的IN脚，稳压器与变压器的连接关系如下变压器的次级线圈一端连接第一稳压器LM7805CT的IN脚，变压器的次级线圈的另一端连接第一稳压器LM7805CT的OUT 脚；[0024]所述的第二稳压器AMSl 117的OUT端连接电源，再同时连接AI~mega32L-8AC单片机的AVCC电源端和Si4432射频芯片的VCC电源端，本实施例的供电是通过市电220v交流电经变压器降低至12v直流，再通过LM7805将输出电压降压稳压至5V，作为驱动继电器的三极管集电极的电源，ATmega32L-8AC单片机需要使用普通I/O 口模拟SPI对Si4432射频芯片的寄存器进行设置，Si4432射频芯片的工作电压上限是3. 6V，所以ATmega32L-8AC单片机的供电应小于该上限，通过使用AMSl 117-3. 3将5V降低至3. 3V，为ATmega32L_8AC单片机和Si4432射频芯片提供稳定供电。[0025]本实施例通过ATmega32L-8AC单片机和Si4432射频芯片搭建硬件平台，做成体积微小的无线节点，进而对大量的无线节点进行组网，便于对每一个节点进行各种操作，将本装置连接到插座与插头之间，通过远端的无线节点向网络中发送控制信号，经转发到本装置上，本装置收到无线信号后，会触发单片机的中断，继而控制具有隔离强电与弱电作用的继电器，完成对家用电器供电的控制，强电和弱电通过继电器做到了很好的隔离，能够很好地保证使用者的安全问题。
权利要求1.一种智能无线插座连接装置，其特征在于包括天线、天线开关、无线收发器、单片机、时钟模块、LED显示模块、程序下载调试模块，匹配电路、继电器、变压器、稳压器和插座， 其连接关系如下天线的输入输出端连接天线开关的第一输入输出端，天线开关的第二输入输出端连接匹配电路的第一输入输出端，匹配电路的第二输入输出端连接天线收发器的第一输入输出端，天线收发器的第二输入输出端连接单片机的第一输入输出端，天线收发器的输入端连接稳压器的第一输出端，稳压器的第二输出端连接单片机的第二输入端，稳压器的第一输入端连接变压器的输出端，时钟模块的输出端连接单片机的第一输入端，单片机的第二输入输出端连接程序下载调试接口，单片机的第一输出端连接LED显示模块， 单片机的第三输入输出端连接继电器的输入输出端，继电器的输出端连接插座的输入端， 插座的输出端连接变压器的输入端，变压器的输出端连接稳压器的输入端。
2.根据权利要求1所述的智能无线插座连接装置，其特征在于所述的匹配电路包括电感和电容，所述电感包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和第五电感，所述电容包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，其连接关系如下第一电感的一端连接电源和匹配电路的第一输出端，第一电感的另一端连接第一电容的一端、第二电容的一端和匹配电路的第二输出端，第一电容的另一端接地，第二电容的另一端连接第二电感的一端，第二电感的另一端连接第三电感的一端和第三电容的一端，第三电容的另一端接地，第三电感的另一端连接第四电容的一端和第四电感的一端，第四电容的另一端接地，第四电感的另一端连接第五电容的一端和匹配电路的第一输入端， 第五电容的另一端接地；匹配电路的第二输入端连接第六电容的一端，第六电容的另一端连接第五电感的一端和匹配电路的第三输出端，第五电感的另一端连接第七电容的一端和匹配电路的第四输出端，第七电容的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的智能无线插座连接装置，其特征在于所述的稳压器，将单片机和无线收发器的电压稳定在3. 3V。
专利摘要一种智能无线插座连接装置，属于无线通信技术领域，包括天线、天线开关、无线收发器、单片机、时钟模块、LED显示模块、程序下载调试模块，此外，还包括匹配电路、继电器、变压器、稳压器和插座，本装置通过无线进行控制家用电器的供电，对每一智能无线插座连接装置的节点都分配了固定地址，可以有针对性地控制每一个智能无线插座连接装置，每一个新增的节点都可以自动加入无线网络中，所有节点通过握手和更新机制建立多个树形路由结构；使单片机和无线收发芯片工作在同一稳定电压下，直接取用的电压比较小，起到很好的节能作用；且使发射的无线信号功率尽可能的大。
文档编号H01R13/66GK202259973SQ20112030609
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者朱剑, 赵海 申请人:东北大学