智能电源管理控制系统

1.本实用新型涉及一种智能电源管理控制系统。


背景技术：

2.当前，我国高校企业已开始了数字化、信息化进程。但是，用电管理的数字化、信息化进程也较慢，管理制度不完全，但相关的通断电系统设置针对性不强。目前，我国在技术、管理、效率、成本控制、信息化管理等方面，相对欧美发达国家还有一定差距，不能适应当前发展的需要，需求与现状存在脱节的问题。为了和国际接轨，我们迫切需要采用先进科技、强化科学管理和加速信息化。目前针对高校电器长期处于运行或待机状态，缺乏针对性电源管理，如何实现电源电路更安全、低功耗、针对性开断电是一个迫在眉睫的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种智能电源管理控制系统。
4.本实用新型包括rc522时频读卡器、控制模块、电源模块、通信模块；
5.所述电源模块包括稳压芯片v2、电容c19-25、电解电容e2、电阻r12-13、芯片 u6、接口usb2、接口p10、保险丝f2、发光二极管led2、电源扩展接口p9、开关sw3；芯片u6的第1、2引脚分别接入220v市电，第3引脚接电容c25的一端、电解电容e2 的负极后接地，第4引脚接电容c25的另一端、电解电容e2的正极、电阻r13的一端后输出电源vcc；电阻r13的另一端接发光二极管led2的阳极，发光二极管led2的阴极接地；电容c19的一端、电容c20的一端、保险丝f2的一端连接后接电源vcc；保险丝f2的另一端接开关sw3的第2引脚、第5引脚，开关sw3的第3引脚、第6引脚接电源vin，第1引脚、第4引脚悬空；稳压芯片v2的第1引脚接电容c21的一端、电容c22的一端、电容c23的一端、电容c24的一端、电阻r12的一端后接地，第2 引脚接电容c23的另一端、电容c24的另一端、发光二极管led1的阳极后输出3v3网络，第3引脚接电容c21的另一端、电容c22的另一端后接电源vcc；发光二极管led1 的阴极接电阻r12的另一端；接口usb2的第1引脚接电源vcc，第2-4引脚悬空，第5 引脚接地，第6-9引脚接地；接口p10的1脚接电源vin，地2引脚接地；电源扩展接口p9的第1-2引脚接电源vcc，第3-4引脚接3v3，第5-6引脚接地；开关sw3的型号为ket8x8。稳压芯片v2型号为ams1117-3v3芯片。
6.所述通信模块采用蓝牙模块y2，第9引脚接入3v3网络，第10-12引脚接控制模块，第13-14引脚接地，其余引脚悬空。所述蓝牙模块y2的型号为jdy40。
7.所述控制模块包括单片机u4、ic卡模块接口p3、cs与sda短路跳帽排针p7、程序下载口p8、电阻r10-r11、r14-18、电容c14-c18、c26、开关sw2、发光二极管 led3-led4、放大器、滑动电阻rp2、电流互感器ct2、继电器rly2、三极管q2、接线端子jp5-jp6、电源输出插座power1-power2；单片机u4的第1引脚与ic卡模块接口 p3第7引脚、cs与sda短路跳帽排针p7第1引脚连接，第2引脚与ic卡模块接口p3 第4引脚连接，第3引脚与ic卡模块接口p3第5引脚连接，第4引脚与电阻r10的一端、电容c14的一端连接，第5引脚与第6引脚均悬空，第7引脚接地，第8引脚与电容c15的一端连接，第9引脚与电容c16的一端、电容c17的一端连接后
接入3v3网络，第10引脚接电阻r16的一端、发光二极管led4的阳极后接用电器外接端口p1，第11 引脚与蓝牙模块y2第11引脚连接，第12引脚与蓝牙模块y2第10引脚连接，第13 引脚与电阻r15的一端连接，第14引脚与电阻r11的一端、电容c18的一端、开关sw2 的第1引脚连接，第15引脚与ic卡模块接口p3第6引脚连接，第16引脚与放大器第 1引脚、二极管d3的阴极、滑动电阻rp2固定端的其中一个引脚连接，第17引脚与程序下载口p8第2引脚连接，第18引脚与程序下载口p8第1引脚连接，第19引脚与蓝牙模块y2第12引脚连接，第20引脚与ic卡模块接口p3第3引脚连接；其余引脚悬空；单片机u4的型号为ac1003；放大器的型号为lm358；三极管q2的型号为ss8050。
8.放大器的第2引脚接电流互感器ct2的第2引脚、电阻r14的一端，第3引脚接电流互感器ct2的第1引脚后接地，第4引脚接电容c26的一端后接地，第8引脚接电容 c26的另一端后接电源vcc，其余引脚悬空；电阻r14的另一端接滑动电阻rp2固定端的另一个引脚和滑动端；二极管d3的阳极接地；
9.继电器rly2的第1引脚与二极管d4的阴极连接后接入vcc网络，第2引脚与二极管d1的阳极、三极管q2的集电极连接，第3引脚与电源输出插座power2的l极连接，第4引脚与接线端子jp6连接；三极管q2基极与电阻r16的另一端、电阻r17的一端连接，发射极与电阻r17的另一端连接后接地；接线端子jp5与电源输入插座power1 的l级连接；电源输入插座power1的n极与电源输出插座power2的n级连接，电源输入插座power1的e极与电源输出插座power2的e级连接后接地；发光二极管led4的阴极接电阻r18的一端；
10.ic卡模块接口p3通过排针直插与rc522时频读卡器连接，其第1引脚接入3v3网络，第2引脚接地，第8引脚与cs与sda短路跳帽排针p7的第2引脚连接；电阻r11 的另一端接入3v3网络；电阻r15的另一端与发光二极管led3的阳极连接；
11.电阻r10的另一端接入3v3网络，电容c14的另一端、电容c15的另一端、电容 c16的另一端、电容c17的另一端、电容c18的另一端、程序下载口p8的第3引脚、开关sw2的第4引脚、电阻r18的另一端接地。
12.本实用新型有益效果是：
13.本实用新型摒弃了传统交流电源转换直流电源中，使用阻容降压电路的危险性，或使用acdc降压芯片导致外围电路复杂性的弊端，通过隔离型阻容降压电路以低成本，稳定，安全地从220v获取5v直流电源，有效缩小了电路体积。本实用新型的电流采样通过电流互感器连接放大电路得以实现。相比以往并联电阻差分放大电流信号的方法，电流互感器的使用降低了电路功耗。
附图说明
14.图1为本实用新型构成的闭合电路的系统示意图；
15.图2为电源模块的电路图；
16.图3为控制模块的电路图；
17.图4为通信模块的电路图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步的分析。
19.本实用新型包括rc522时频读卡器、控制模块、电源模块、通信模块；
20.如图2所述电源模块包括稳压芯片v2、电容c19-25、电解电容e2、电阻r12-13、芯片u6、接口usb2、接口p10、保险丝f2、发光二极管led2、电源扩展接口p9、开关 sw3；芯片u6的第1、2引脚分别接入220v市电，第3引脚接电容c25的一端、电解电容e2的负极后接地，第4引脚接电容c25的另一端、电解电容e2的正极、电阻r13 的一端后输出电源vcc；电阻r13的另一端接发光二极管led2的阳极，发光二极管led2 的阴极接地；电容c19的一端、电容c20的一端、保险丝f2的一端连接后接电源vcc；保险丝f2的另一端接开关sw3的第2引脚、第5引脚，开关sw3的第3引脚、第6引脚接电源vin，第1引脚、第4引脚悬空；稳压芯片v2的第1引脚接电容c21的一端、电容c22的一端、电容c23的一端、电容c24的一端、电阻r12的一端后接地，第2 引脚接电容c23的另一端、电容c24的另一端、发光二极管led1的阳极后输出3v3网络，第3引脚接电容c21的另一端、电容c22的另一端后接电源vcc；发光二极管led1 的阴极接电阻r12的另一端；接口usb2的第1引脚接电源vcc，第2-4引脚悬空，第5 引脚接地，第6-9引脚接地；接口p10的1脚接电源vin，地2引脚接地；电源扩展接口p9的第1-2引脚接电源vcc，第3-4引脚接3v3，第5-6引脚接地；开关sw3的型号为ket8x8。稳压芯片v2型号为ams1117-3v3芯片。
21.如图4所述通信模块采用蓝牙模块y2，第9引脚接入3v3网络，第10-12引脚接控制模块，第13-14引脚接地，其余引脚悬空。所述蓝牙模块y2的型号为jdy40。
22.如图3所述控制模块包括单片机u4、ic卡模块接口p3、cs与sda短路跳帽排针 p7、程序下载口p8、电阻r10-r11、r14-18、电容c14-c18、c26、开关sw2、发光二极管led3-led4、放大器、滑动电阻rp2、电流互感器ct2、继电器rly2、三极管q2、接线端子jp5-jp6、电源输出插座power1-power2；单片机u4的第1引脚与ic卡模块接口p3第7引脚、cs与sda短路跳帽排针p7第1引脚连接，第2引脚与ic卡模块接口 p3第4引脚连接，第3引脚与ic卡模块接口p3第5引脚连接，第4引脚与电阻r10 的一端、电容c14的一端连接，第5引脚与第6引脚均悬空，第7引脚接地，第8引脚与电容c15的一端连接，第9引脚与电容c16的一端、电容c17的一端连接后接入3v3 网络，第10引脚接电阻r16的一端、发光二极管led4的阳极后接用电器外接端口p1，第11引脚与蓝牙模块y2第11引脚连接，第12引脚与蓝牙模块y2第10引脚连接，第 13引脚与电阻r15的一端连接，第14引脚与电阻r11的一端、电容c18的一端、开关 sw2的第1引脚连接，第15引脚与ic卡模块接口p3第6引脚连接，第16引脚与放大器第1引脚、二极管d3的阴极、滑动电阻rp2固定端的其中一个引脚连接，第17引脚与程序下载口p8第2引脚连接，第18引脚与程序下载口p8第1引脚连接，第19引脚与蓝牙模块y2第12引脚连接，第20引脚与ic卡模块接口p3第3引脚连接；其余引脚悬空；单片机u4的型号为ac1003；放大器的型号为lm358；三极管q2的型号为ss8050。
23.放大器的第2引脚接电流互感器ct2的第2引脚、电阻r14的一端，第3引脚接电流互感器ct2的第1引脚后接地，第4引脚接电容c26的一端后接地，第8引脚接电容c26的另一端后接电源vcc，其余引脚悬空；电阻r14的另一端接滑动电阻rp2固定端的另一个引脚和滑动端；二极管d3的阳极接地；
24.继电器rly2的第1引脚与二极管d4的阴极连接后接入vcc网络，第2引脚与二极管d1的阳极、三极管q2的集电极连接，第3引脚与电源输出插座power2的l极连接，第4引脚与接线端子jp6连接；三极管q2基极与电阻r16的另一端、电阻r17的一端连接，发射极与电阻
r17的另一端连接后接地；接线端子jp5与电源输入插座 power1的l级连接；电源输入插座power1的n极与电源输出插座power2的n级连接，电源输入插座power1的e极与电源输出插座power2的e级连接后接地；发光二极管 led4的阴极接电阻r18的一端；
25.ic卡模块接口p3通过排针直插与rc522时频读卡器连接，其第1引脚接入3v3 网络，第2引脚接地，第8引脚与cs与sda短路跳帽排针p7的第2引脚连接；电阻 r11的另一端接入3v3网络；电阻r15的另一端与发光二极管led3的阳极连接；
26.电阻r10的另一端接入3v3网络，电容c14的另一端、电容c15的另一端、电容 c16的另一端、电容c17的另一端、电容c18的另一端、程序下载口p8的第3引脚、开关sw2的第4引脚、电阻r18的另一端接地。
27.工作过程：
28.如图1，本实用新型电路中220v输入电源给本实用新型电路提供电源。本实用新型电路采用的隔离型阻容降压的形式，输出稳定的直流电源给稳压芯片v2供电以及放大器供电；本实用新型电路3.3v输出采用的是稳压芯片v2线性稳压的形式，输出稳定的直流电源给蓝牙模块y2和单片机u4供电；本实用新型电路工作原理的原理是：从 rc522时频读卡器读取卡片信息，然后经ic卡模块接口p3传输至单片机u4，单片机通过蓝牙模块y2传输至后台，然后后台根据卡片id将电源关断指令通过蓝牙模块y2传输至单片机u4，直接控制电源关断。其中，本实用新型电路利用电流互感器输出的电流信号转换成电压信号放大后与单片机u4的adc采样端ain0(即第16引脚)连接；本实用新型电路中的用电器外接端口p1由单片机u4的relay端口(即第10引脚)发送控制信号至三极管q2构成的反相电路控制继电器的开断，从而控制220v给用电器供电。
29.上述实施例并非是对于本实用新型的限制，本实用新型并非仅限于上述实施例，只要符合本实用新型要求，均属于本实用新型的保护范围。