智能插座的制作方法

本实用新型涉及空调器及空气净化器控制技术设备领域，特别是一种智能插座。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，包括空调、电视和冰箱等大功率高能耗的大型家用电器已经得到普及，每个家庭或企业的用电量也在不断的攀升，然而现有的插座产品仅用于保证供电的功能，并不具有对用电器进行用电总量、功率和时间等参数的测量和记录等延伸功能，更不具备能够远程接通或切断电路使用电器工作或关闭的功能，使得插座产品功能性单一，无法为用户提供更多的功能支持，不能够将大型家用电器使用效益最大化，还会出现过度用电导致浪费和安全隐患等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、安全可靠、功能齐全的智能插座。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种智能插座，包括面板1，在面板1上设有市电插孔，在智能插座的壳体内设有保护门3和线路板组件8，所述的保护门3与市电插孔相对设置，所述的线路板组件8呈L型结构，所述的保护门3位于L型结构的线路板组件8 的缺口内，线路板组件8上设有液晶显示器811和温湿度传感器813，并且在面板1上设有分别与液晶显示器811和温湿度传感器813对应设置的显示窗口 14和透孔17。

优选的，还包括安装架7、插套6、下压板5和上压板2，所述的插套6和线路板组件8安装在安装架7的安装腔73内，所述的下压板5安装在插套6 上，所述的保护门3位于下压板5上，所述的上压板2与安装腔73的边缘相配合将下压板5和线路板组件8限位在安装腔73内，所述的面板1安装在上压板2的上方并与安装架7相扣合从而形成插座结构。

优选的，所述的线路板组件8分为上线路板81和下线路板82，所述的保护门3与上线路板81相对设置，所述的上线路板81下线路板82通过连接件 83支撑连接，并且在下线路板82上安装有继电器821。

优选的，在上压板2上设有与液晶显示器811对应设置的型孔25将液晶显示器811露出，在型孔25上安装有透板26，所述的显示窗口14与透板26 的边缘相配合从而将透板26露出。

优选的，所述的液晶显示器811和温湿度传感器813均设置在上线路板81 上，并且在上线路板81上还设有复位开关812和红外接收器814，在面板1上设有分别与复位开关812和红外接收器814对应设置的操作孔16和红外接收孔18。

优选的，所述的上线路板81和下线路板82均为“L”型结构，智能插座的下压板5位于智能插座的安装腔73左下顶角处并紧贴安装腔73的内壁设置，使得在安装腔73内形成了可安装上线路板81和下线路板82的“L”型空间。

优选的，在面板1上设有三极插孔，所述的保护门3上设有与三极插孔中的E极插孔11相对设置的E极通孔311，所述E极通孔311内设有驱动斜面 312，并且在保护门3上设有与智能插座的下压板5配合横行移动的定位臂33，智能插座的弹簧4的两端分别与下压板5的侧壁和保护门3的一侧相抵接用于复位。

优选的，所述的保护门3包括E极保护部31和NL极保护部32，所述的 NL极保护部32与E极保护部31的底部相连接，两个定位臂33分别设置在E 极保护部31的顶部侧壁的两侧并向外延伸，在其中一侧的E极保护部31的侧壁上设有用于安装弹簧4的导柱34，所述的导柱34位于定位臂33与NL极保护部32之间并与定位臂33平行间隔设置，在NL极保护部32上设有N极浅槽 322和L极浅槽323，在N极浅槽322靠近L极浅槽323的一侧设有N极通孔 321，所述的N极通孔321在保护门3打开时能够与三极插孔中的N极插孔12 对应设置，在L极浅槽323远离N极浅槽322的一侧设有让壁324，所述的让壁324能够在保护门3打开时将下压板5的L极漏孔514露出。

优选的，所述的下压板5包括保护门安装部51、插套安装部52和倒钩53，所述的保护门安装部51和插套安装部52分别设置在下压板5的两端，所述的倒钩53设置下压板5的两侧使得下压板5限位安装在安装架7的安装腔73内。

优选的，包括控制电路，所述的控制电路包括微处理器9、采样电路901、存储电路902、红外学习电路903、继电器驱动电路904、清零电路905、温湿度检测电路906、液晶电路907和电源电路909，所述的采样电路901与微处理器9相连接用于采集电流电压信号，所述的存储电路902与微处理器9相连接用于存储用电信息，所述的红外学习电路903与微处理器9和红外接收器814 相连接，所述的继电器驱动电路904与微处理器9和继电器821相连接用于控制插孔电流的通断，所述的清零电路905与微处理器9和复位开关812相连接用于将数据清零，所述的温湿度检测电路906与微处理器9和温湿度传感器813 连接用于检测室内的温度和湿度，所述的液晶电路907与微处理器9和液晶显示器811连接，所述的电源电路909给控制电路的各模块供电。

本实用新型的智能插座通过将线路板组件设计为L型结构，使得在智能插座有限壳体空间内能够同时容纳线路板组件和保护门，结构简单合理从而提高了智能插座的空间利用率，通过在线路板组件上设置液晶显示器和温湿度传感器，使得本智能插座具有显示物理参数和测量温度湿度等功能，尤其适用于与空调的配套使用，给空调的使用带来了方便，同时，通过在插座内设置保护门极大的增加了本智能插座的安全性和可靠性。此外，将线路板设计为上线路板和下线路板的分层结构，结构合理紧凑，且装配方便。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构的分解图；

图2是本实用新型的线路板组件的侧视图；

图3是本实用新型的线路板组件的俯视图；

图4是本实用新型的液晶显示器界面的示意图；

图5是本实用新型的保护门和下压板的装配分解图；

图6是本实用新型的保护门的结构示意图；

图7是本实用新型的下压板的侧视图；

图8是本实用新型的下压板俯视图；

图9是本实用新型的下压板的另一视角的俯视图；

图10是本实用新型的安装架与下压板的装配结构示意图；

图11是本实用新型的功能结构方框图

图12是本实用新型的采样电路的原理图；

图13是本实用新型的存储电路的原理图；

图14是本实用新型的红外学习电路的原理图；

图15是本实用新型的清零电路的原理图；

图16是本实用新型的温度检测电路的原理图。

具体实施方式

以下结合附图1至16给出本实用新型的实施例，进一步说明本实用新型的智能插座具体实施方式。本实用新型的智能插座不限于以下实施例的描述。

如图1和2所示，本实用新型的智能插座包括面板1，在面板1上设有用于供电的市电插孔，在智能插座的壳体内设有保护门3和线路板组件8，所述的保护门3与市电插孔相对设置用于防单插，所述的线路板组件8呈L型结构，所述的保护门3位于L型结构的线路板组件8的缺口内，线路板组件8上设有液晶显示器811和温湿度传感器813，并且在面板1上设有分别与液晶显示器 811和温湿度传感器813对应设置的显示窗口14和透孔17，同时，线路板组件8能够测量、记录和存储当前用电器的电压、电流、功率和功率因数等运行参数，并且液晶显示器811通过面板1上的显示窗口14能够循环显示当前用电器的用电量、电压、电流、功率和时间等参数。本实用新型的智能插座通过将线路板组件8设计为L型结构，使得在智能插座有限壳体空间内能够同时容纳线路板组件8和保护门3，结构简单合理从而提高了智能插座的空间利用率，通过在线路板组件8上设置液晶显示器811和温湿度传感器813，使得本智能插座具有显示物理参数和测量温度湿度等功能，尤其适用于与空调的配套使用，给空调的使用带来了方便，同时，通过在插座内设置保护门3极大的增加了本智能插座的安全性和可靠性。

具体的，如图2和3所示，所述的线路板组件8包括上线路板81和下线路板82，所述的上线路板81位于下线路板82的上方并通过连接件83支撑连接，所述的液晶显示器811安装在上线路板81上，所述的保护门3与上线路板81相对设置，所述的液晶显示器811和温湿度传感器813均设置在上线路板81上，并且在上线路板81上还设有复位开关812和红外接收器814，在面板1上设有分别与复位开关812和红外接收器814对应设置的操作孔16和红外接收孔18，并且在下线路板82上安装有继电器821安装在下线路板82上，所述的复位开关812能够对线路板组件8当前的记录进行清零，所述的温湿度传感器813与液晶显示器811相连接并且液晶显示器811能显示温湿度传感器 813检测到的室内温度和湿度，所述的红外接收器814能够学习主流用电器的红外指令，并根据后台指令对用电器进行控制；在下线路板82上还设有宽带载波或RS485通信接口，使得继电器821既可以通过按钮开关也可以通过远程控制信号控制插孔电流的通断，从而实现了本智能插座对用电器的控制。本实用新型的智能插座通在满足正常供电的同时还具有多种其他功能，通过将线路板设计为上线路板和下线路板的分层结构，结构合理紧凑且装配方便，通过在插座内设置线路板组件8，使得用户通过线路板组件8的液晶显示器811能够及时准确的了解到当前用电器的用电量、电压、电流、功率和时间等参数，从而能够对用电器进行调整使用电器的效益最大化并减少电能的浪费，通过线路板组件8的红外接收器814能够实现对用电器的远程控制，且用户通过线路板组件8的继电器821能够对用电器实现远程控制从而简化了操作，给用户对用电器的使用带来了方便。

如图4所示，本实用新型的液晶显示器811的一个具体的实施例为，在液晶显示器811上并列设有五位“日”形的字形结构用于显示阿拉伯数字1-9，在每个字形结构之间设有用于区分的小数点，在字形结构的下方设有“电量”、“压流”、“功率”、“Ak”、“Wh”、“PF”和“CO₂”等字符用于指示每个字形结构所代表的物理量和单位。优选的，所述的线路板组件8能够存储每分钟发生的电压、电流、功率、电能的数据，且该数据应能够存储40天；液晶显示器811的性能不低于HTN类型的材质，其工作温度范围为-40℃至70℃，液晶显示器811具有宽视角，即视线垂直于液晶屏正面，上下视角不应小于± 60°。

本实用新型的智能插座特别适用于空调的智能控制，空调作为家庭和企业必备的用电器之一已经得到普及，现有的空调大多不具有用电量、室内温度、湿度和功率等参数的显示与测量，用户无法直观的了解到空调的降温效果的耗能情况，因此，当用户通过本实用新型的智能插座与空调电连接时，本智能插座的线路板组件8能够测量、记录和存储空调的运行参数，还能够测量室内的温度湿度并全部在液晶显示器811上循环显示出来，使得用户能够直观的了解到空调的工作状态和降温效果，同时，线路板组件8的红外接收器814能够学习主流分体空调的红外指令并根据后台指令对空调进行控制，例如可对空调的开关机、温度调节、风量调节和模式切换等功能进行控制，本智能插座还可以通过线路板组件8的继电器821直接切断电路，从而实现用户对空调的远程智能控制，本实用新型的智能插座与空调配套使用将给用户带来极大的方便。

如图1所示，本实用新型的智能插座还包括安装架7、插套6、下压板5 和上压板2，所述的插套6和线路板组件8安装在安装架7的安装腔73内，所述的下压板5安装在插套6上，所述的保护门3位于下压板5上，所述的上压板2与安装腔73的边缘相配合将下压板5和线路板组件8限位在安装腔73内，所述的面板1安装在上压板2的上方并与安装架7相扣合从而形成插座结构。

具体的，在上压板2上设有与液晶显示器811对应设置的型孔25用于将液晶显示器811露出，在型孔25上安装有用于保护作用的透板26，所述的显示窗口14与透板26的边缘相配合从而将透板26露出使得用户能够通过透板 26直观的看到液晶显示器811上的内容，所述的操作孔16与复位开关812对应设置使得用户能够通过操作孔16对复位开关812进行操作，所述的透孔17 与温湿度传感器813对应设置使得温湿度传感器813能够通过透孔17感受室内的温度和湿度并测量，所述的红外接收孔18与红外接收器814对应设置使得红外线能够通过红外接收孔18顺利进入红外接收器814内。

本实用新型的保护门3和下压板5的一个优选的实施例为，如图1和5所示，在面板1上设有三极插孔，所述的保护门3上设有与三极插孔中的E极插孔11相对设置的E极通孔311，所述E极通孔311内设有驱动斜面312，并且在保护门3上设有与下压板5配合横行移动的定位臂33，智能插座的弹簧4的两端分别与下压板5的侧壁和保护门3的一侧相抵接用于复位。当用电设备的插头9插入时，所述插头9的E极插销与驱动斜面312接触并通过驱动斜面312 驱动保护门3在下压板5上横向滑动从而将保护门3打开。本实用新型的保护门3通过定位臂33能够在下压板5上横向移动并打开，使得本保护门3的规避了传统三极插孔保护门的上下移动方式，结构更加合理并节省了安装空间，同时，本保护门3采用E极驱动的整体结构，规避了在传统两极插孔或五孔插孔保护门中通过L极和N极左右移动打开的移动方式，在保证了插座的用电安全并防单插的同时同样减少了保护门3所需要的安装空间。

所述的三极插孔包括呈三角形设置的E极插孔11、N极插孔12和L极插孔13，在上压板2上设有与E极插孔11、N极插孔12和L极插孔13对应设置的E极过孔21、N极过孔22和L极过孔23。

如图6所示，所述的保护门3包括E极保护部31和NL极保护部32，所述的NL极保护部32与E极保护部31的底部相连接，使得E极保护部31与E极过孔21相对设置，NL极保护部32与N极过孔22和L极过孔23相对设置，两个定位臂33分别设置在E极保护部31的顶部侧壁的两侧并向外延伸，在其中一侧的E极保护部31的侧壁上设有用于安装弹簧4的导柱34，所述的导柱34 位于定位臂33与NL极保护部32之间并与定位臂33平行间隔设置。

具体的，所述的E极保护部31包括E极通孔311和驱动斜面312，所述的驱动斜面312设置在E极通孔311一侧的内壁上，在E极通孔311内留有能够使插头9的E极插销通过的空隙，驱动斜面312由E极通孔311外向E极通孔 311内倾斜即驱动斜面312由华东方向的高位斜向内侧低位。在NL极保护部 32上设有分别与N极过孔22和L极过孔23相对设置的N极浅槽322和L极浅槽323用于在保护门3关闭时阻挡插头9的N极插销和L极插销通过保护门3，同时，在进行防触电检测时，N极浅槽322和L极浅槽323能够防止检测探针沿NL极保护部32的表面滑动从而造成不安全的因素，在N极浅槽322靠近L 极浅槽323的一侧设有N极通孔321，所述的N极通孔321在保护门3打开时能够与N极插孔12和N极过孔22对应设置使得插头9的N极插销能够穿过保护门3，在L极浅槽323远离L极浅槽323的一侧设有让壁324，所述的让壁 324能够在保护门3打开时将下压板5的L极漏孔514完全露出从而使得插头 9的L极插销能够穿过保护门3，在NL极保护部32的中部设有限位孔35，所述的限位孔35与下压板5的定位片517相配合用于对保护门3进行定位并防止保护门3滑脱，并且限位孔35的长度大于定位片517的长度使得定位片517 能够在限位孔35内横向移动，从而不妨碍保护门3的移动。

如图7所示，所述的下压板5包括保护门安装部51、插套安装部52和倒钩53，所述的保护门安装部51和插套安装部52分别设置在下压板5的两端用于安装保护门3和插套6，所述的倒钩53设置下压板5的两侧使得下压板5能够限位安装在安装架7的安装腔73内。

具体的，如图8所示，所述的保护门安装部51包括挡壁511、E极漏孔512、 N极漏孔513、L极漏孔514和定位片517，所述的挡壁511沿下压板5的边缘设置并将形成包围结构，所述的E极漏孔512、N极漏孔513和L极漏孔514 分别与上压板2的E极过孔21、N极过孔22和L极过孔23对应设置使得插头 9的三个插销能够穿过下压板5与插套6相连接，在E极漏孔512顶部的两侧设有由挡壁511形成的两个形槽515，两个形槽515分别与保护门3的E极保护部31的顶部两侧的定位臂33相配合使得保护门3能够沿形槽515横向滑动，在其中一侧的形槽515的下方设有由挡壁511形成的安装槽516，所述的安装槽516与保护门3的导柱34相对设置用于安装和容纳弹簧4，保护门3在打开的过程中弹簧4在安装槽516内被压缩从而产生了使保护门3复位的弹力，所述的定位片517位于保护门安装部51的中部并与保和门3的限位孔35相配合。

如图9所示，所述的插套安装部52上设有用于隔离N极漏孔513和L极漏孔514的加强筋521和用于固定接线端子的定位件522，所述的加强筋521 位于隔离N极漏孔513和L极漏孔514之间并沿L极漏孔514的外沿设置。

如图10所示，本实用新型的一个安装实施例为，所述的上线路板81和下线路板82均为“L”型结构，所述的下压板5位于安装腔73左下顶角处并紧贴安装腔73的内壁设置，使得在安装腔73内形成了可安装上线路板81和下线路板82的“L”型空间，大大提高的插座内部的空间利用率。在安装腔73 中部两侧的内壁上分别设有固定柱74，在固定柱74端部设有安装孔741使得安装架7能够通过安装孔741固定安装在墙体的暗盒内，在安装腔73的四个顶角处分别设有第二连接部76，所述的第二连接部76与对应设置在上压板2 的四个端脚处的第一连接部24相连接，使得上压板2能够固定安装在安装架7 内并将安装腔73封顶从而保证了安装架7的整体结构稳定性。优选的，所述的第一连接部24与第二连接部76卡扣连接。

如图11所示，本实用新型的智能插座包括控制电路，所述的控制电路包括微处理器9、采样电路901、存储电路902、红外学习电路903、继电器驱动电路904、清零电路905、温湿度检测电路906、液晶电路907、调试电路908、电源电路909和载波耦合电路910，所述的采样电路901与微处理器9相连接用于采集当前用电器例如空调的用电量、电压、电流和功率，所述的存储电路 902与微处理器9相连接用于存储每分钟发生的电压、电流、功率和用电量并能够存储四十天，所述的红外学习电路903与微处理器9和红外接收器814相连接，从而控制三插插孔中电流的通断和用电设备的开关，所述的继电器驱动电路904与微处理器9和继电器821相连接用于控制三极插孔电流的通断，所述的清零电路905与微处理器9和复位开关812相连接用于将数据清零，所述的温湿度检测电路906与微处理器9和温湿度传感器813连接用于检测室内的温度和湿度，所述的液晶电路907与微处理器9和液晶显示器811连接用于显示测量的物理量，所述的电源电路909与微处理器9相连接用于给微处理器9 和其他电路或电子部件供电。

具体的，如图12所示，所述的采样电路901包括电阻R5、电阻R11、电容C13和电容C14，所述电阻R5的一端与采样电路901的电压采样端子P3相连接，另一端依次与电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10串联后与微处理器9相连接，所述电阻11的一端与电阻R10串联另一端接地，并且在电阻R11的两端还并联有电容C9，所述的电容C13与电容C14串联设置并接地，串联后的一端通过电阻R14分别与采样电路901的电流采样端子P4和微处理器9相连接，另一端通过电阻R15分别与采样电路901的电流采样端子P5和微处理器9相连接。

如图13所示，所述的存储电路902包括芯片U4、电阻R12、电阻R13和电容C12，所述芯片U4的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚并联后接地，芯片U4的第五引脚、第6引脚、第七引脚和第八引脚并联后与电源VDD 端相连接，在芯片U4的第五引脚与电源VDD端之间串联有电阻R12，在芯片 U4的第六引脚与电源VDD端之间串联有电阻R13，并且芯片U4的第五引脚和芯片U4的第六引脚分别与微处理器9相连接，在芯片U4的第七引脚与电源VDD 端之间串联有电容C12并接地。

如图14所示，所述的红外学习电路903包括三极管V2、芯片U7、芯片U9 和芯片U10，所述芯片U7的第一引脚、第四引脚和第七引脚悬空，芯片U7的第二引脚与电阻R29串联后与三极管V2的集电极相连接，芯片U7的第三引脚接地，芯片U7的第五引脚与GND_HW端相连接，芯片U7的第六引脚与芯片U9 相连接，芯片U7的第八引脚与V_HW端相连接，所述三极管V2的发射极与电源VCC端相连接，三极管V2的基极分别通过电阻R7和电阻R2与微处理器9 和三极管V2的发射极相连接，所述芯片U9的第一引脚、第二引脚和第三引脚并联后与芯片U7的第六引脚相连接，芯片U9的第四引脚与电阻R32串联后与 V_HW端相连接，所述芯片U10的第一引脚与微处理器9相连接，芯片U10的第二引脚接地，芯片U10的第三引脚与电阻R31串联后与电源VCC端相连接，并且在芯片U10的第二引脚与第三引脚之间串联有电容C24。

如图15所示，所述的清零电路905包括电阻R21，电容C19和按键开关 S1，所述电阻R21一端与微处理器9相连接，另一端与按键开关S1的一端串联，所述按键开关S1的另一端接地，所述的电容C19并联在电阻R21和按键开关S1串联后的两端并接地。

如图16所示，所述的温湿度检测电路906包括芯片U6和电容C15，所述的芯片U6的第一引脚与微处理器9相连接，芯片U6的第二引脚接地，芯片U6 的第三引脚和第四引脚悬空，芯片U6的第五引脚分别与电源VDD端和电容C15 的一端相连接，所述电容C15的另一端接地，芯片U6的第六引脚与微处理器9 相连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。