一种具有定时、限流、报警功能的插座的制作方法

本实用新型涉及一种电力插座，尤其是涉及一种具有定时、限流、报警功能的插座。

背景技术：

在日常生活中，大多数电源长时间插在插座上，或待机，或工作。为了保证用电安全，在用电设备不工作时应避免电源保持长时间通电。正因为如此，我们需要一种能够自动断电供电的工具，这就产生了定时插座。常见的定时插座多为电子式，可以在7天之内任何时间段可循环定时。尽管电子式定时插座种类繁多，但其基本原理类似，大都是通过操作面板上的模式键、设定键、星期键、小时键、分钟键等进行定时控制。这类定时插座操作键较多，不但使用起来较为复杂，而且操作面板看起来较为凌乱。并且，目前市面上不论是定时插座还是普通插座，大部分没有限流保护功能。一旦实际用电量超过安全用电量，将可能引发火灾等险情。尤其对于无人看管的情况下，危险性将大大增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单、具有定时、限流、报警功能的插座。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有定时、限流、报警功能的插座，包括用于与其他电力插座连接的插头、用于与电器插头连接的插口，还包括STC89C52单片机，以及分别与所述的STC89C52单片机连接的定时调节按钮、LED显示屏、电流采样电路、继电器和蜂鸣器，所述的定时调节按钮、LED显示屏设置在插座的外壳上，所述的继电器和蜂鸣器设置在外壳中，所述的继电器还与插头与插口之间的插座开关连接。

所述的定时调节按钮包括设定按钮、増时按钮、减时按钮。

所述的插座还包括与STC89C52单片机连接的电源指示灯。

所述的插座还包括与STC89C52单片机连接的复位键。

所述的电流采样电路包括PC817光电耦合器。

所述的外壳为阻燃材料制成的壳体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)可以人为的设置插座通电的时间，并且可以在通电时间内对插座内部电路电流进行及时监测，避免发生电流过大而引起的火灾等用电问题，方便安全。

(2)操作简单，可以通过显示屏查看设定时间和剩余时间。

(3)阻燃材料制成的壳体，安全性高。

(4)复位键与单片机连接，及时取消蜂鸣器报警。

附图说明

图1是本实用新型的外观及结构示意图；

图2是本实用新型插座的单片机晶振及复位电路图；

图3是本实用新型插座的LED显示电路图；

图4是本实用新型插座的电流采样电路图；

图5是本实用新型插座的继电器电路图；

图6是本实用新型插座的报警电路图；

图7是本实用新型插座的工作原理图；

附图标记：

1为外壳；2为LED显示屏；3为设定按钮；4为増时按钮；5为减时按钮；6为电源指示灯；7为蜂鸣器；8为复位按钮；9为插口；11为插头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具有定时、限流、报警功能的插座主要由以下四部分组成：STC89C52单片机、LED显示屏、继电器、蜂鸣器。LED显示屏用来显示当前时间及设置的通断时间，使用者可以根据自己的实际需求进行设定。继电器用来控制插座开关的闭合与关断，实现自动控制，免去人为操作。蜂鸣器用来发出警报，提醒使用者用电量过大，需要减少用电量。STC89C52单片机用来实现计时功能，并且对继电器和蜂鸣器进行控制。当时间到达设置的通电时间时，通过控制继电器使开关闭合，实现定时通电；当时间到达设置的断电时间时，通过控制继电器使开关断开，实现定时关断。而且，在定时时间段内插座电流过大时可以控制继电器实现自关断，保证用电安全。

如图1所示，阻燃材料的外壳1对内部电路进行保护，而且其阻燃性质也防止用于电路电流过大引起火灾。LED显示屏2用来显示当前时间及设定的起始定时时间与终止时间。设定按钮3用来设定时间。增时按钮4用来上调时间。减时按钮5用来下调时间。电源指示灯6用来提示当前插座内部电路有电流流过，可以正常工作。蜂鸣器7起到报警作用，当插座电流过大时蜂鸣器会发出警报。复位按钮8用来使单片机复位以取消蜂鸣器警报。插口9用来与电器插头进行连接的口，包括一个两孔插口和一个三孔插口。插头11起到与已有插座相连的作用。

图2是本实用新型定时插座的单片机晶振及复位电路图。

如图2所示，晶振电路连接到单片机XTAL1和XTAL2引脚，复位电路连接到单片机RST引脚，与单片机共同构成单片机最小系统。P1.0～P1.7引脚是与LED显示屏2相连，P0.0引脚与电流采样电路相连，P2.2引脚与继电器电路相连，P3.0引脚与报警电路相连。P0.2引脚与设定键相连、P0.4引脚与增时键相连、P0.6减时键相连。其余没有用到的引脚为防止有噪声输入，全部接上拉电阻。

图3是本实用新型定时插座的LED显示电路图。

如图3所示，LED显示模块的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚分别与单片机的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0相连。E引脚、RW引脚、RS引脚没有用到，为了避免噪声输入接上拉电阻。VEE引脚与滑动变阻器相连，VDD引脚直接与VCC连接，VSS引脚与GND连接。

图4是本实用新型定时插座的电流采样电路图。

如图4所示，该电路的P1端与单片机的P0.0引脚相连。电流采样电路主要采用PC817光电耦合器作为核心，其作用是将交流电信号转换为光信号，然后再将光信号转换为直流电信号。A端与插座内部电路的火线相连，B端与插座内部电路的零线相连，即通过A端和B端将采样电路与插座内部电路串联。交流电流经过电阻R1、二极管IN4007后，流过光电耦合器PC817。通过光电耦合器PC817后，转换为直流电流。此时的直流电大小范围符合单片机I/O口电流大小要求，可以直接通过P1端送入单片机I/O口。

图5是本实用新型定时插座的继电器电路图。

如图5所示，该电路的P2端与单片机的P2.2引脚相连。单片机将继电控制电流送到P2端，经三极管放大电路放大后流入继电器。当继电控制电流大于动作电流时，继电器进行吸合动作，插座开关闭合，整个插座电路通电；当继电控制电流小于动作电流时，继电器进行恢复动作，插座开关断开，整个插座电路断电。

图6是本实用新型定时插座的报警电路图。

如图6所示，该电路的P1端与单片机的P3.0引脚相连。单片机将蜂鸣控制电流送到P3端，经三极管放大电路放大后流入蜂鸣器7，引起蜂鸣器7发出警报。

图7是本实用新型定时插座的工作原理图。

具体工作原理如下：

本实用新型定时插座采用的工作原理是在定时时间段内有电，在定时时间段外无电。在本实用新型定时插座接通电源后，设置当前时间和定时时间段，即设置目前的准确时间以及定时通电时间和定时断电时间。当单片机计时到定时通电时间时，单片机发出控制命令使继电器动作，电路开关闭合，电路通电。此时，电流采样电路将会对电路电流进行即时采样。若电路电流大于设置的最大电流允许值，则单片机控制继电器动作，关断电路开关，并触发蜂鸣器报警。在报警后，使用者可以通过排除用电隐患后按下复位键使蜂鸣器停止报警。直到用电隐患完全排除而且复位以后，蜂鸣器才会停止报警。若电路电流不大于设置的最大电流允许值，则继续计时。当计时到定时断电时间时，单片机发出控制命令使继电器动作，电路开关断开，电路断电。