一种家用智能主从联动插座控制系统的制作方法

本发明专利涉及电气设备领域，尤其涉及一种智能主从联动插座控制系统。

背景技术：

电源插座是为家用电器提供电源接口的电气设备。目前市场上出现的智能插座类的产品基本都是以单独控制为主，但在有众多用电器的家庭场合，其表现远不如一个多功能排插来得便携和方便。传统智能插座一对一的控制方式会随着需要控制设备的增多而造成控制步骤的繁琐化，同时由于一对一的控制方式导致需要对每个插座进行监控，这将极大占用了网络资源和硬件资源，导致了智能插座难以得到大范围普及。

同时虽然有些插座为适应特殊场合在出厂时就已经提前在硬件电路上设置好了固定的主从联动关系，但不能够通过后期应用场合的改变而对插座的联动关系做出改变。

一般的电源插座通常不带过热保护功能，这会使得当插座接触不良或者负载功率过大时，插座出现发热状况，易引发火灾和其他用电事故。

此外，目前市面上的插座一般通过安全门来防止触电，但这只起到了一种物理防护作用，本质上并没有切断插孔的电源，仍存在较大的安全隐患。

故针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

技术实现要素：

针对上面所述问题，本发明专利提出了一种家用智能主从联动插座控制系统，可选择的设置联动控制和非联动控制。并可通过移动端设备对插座上的插孔设置分组和主从关系，同时，移动端设备会实时监测插孔的电压、电流、功率因数等电参数，监控插座内部的温度，从而实现插座的漏电、过压、过载、过热保护，提高了用电安全。同时增加了红外检测方式来判断插头是否插入，可以防止拔插插头存在的触电隐患，并增加了控制过程的可靠性。

一种家用智能主从联动插座控制系统，至少包括插座外壳(1)、n个插孔组件(2)、控制组件(3)、联网组件(5)以及移动端设备(4)。

所述控制组件(3)包括单片机核心控制电路(6)、继电器驱动电路(7)、电参数采集电路(8)、操作面板(9)、电源电路(10)、红外对管电路(13)、温度采集电路(14)。所述控制组件(3)用来，实现所述n个插孔组件的导通与关断，检测插头插入与否，对插座内部温度和对各插孔的电压、电流、功率因数等电参数的采集。

所述联网组件(5)包括esp8266模组(12)和定时电路(11)。所述联网组件(5)用来实现所述n个插孔的电参数、状态信息和插座内部温度信息的上传和移动端设备发送的控制指令的接收。

所述移动端设备(4)指的是微信小程序。所述移动端设备能够实时显示n个插孔组件的电压、电流、电参数信息、插座内部温度，可以配置n个插孔组件的分组以及主从关系，通过对各组设备中设定的主插孔组件的电参数信息的实时监测和对插座温度的实时监测，实现漏电过流过压保护、过热保护、插孔组件主从联动控制。

所述单片机核心控制电路(6)连接继电器驱动电路(7)，并通过继电器驱动电路(7)实现所述n个插孔组件(2)的导通与关断。所述单片机核心控制电路(6)连接电参数采集电路(8)，通过串口通信协议将各个插孔组件得到的电压、电流、功率因数等电参数信息进行采集。所述单片机核心控制电路(6)连接红外对管电路(13)，并通过红外对管电路(13)检测插头插入与否。所述单片机核心控制电路(6)连接温度采集电路(14)，并通过温度采集电路(14)采集插座的内部温度。所述的单片机核心控制电路(7)由所述电源电路(10)供电，通过相应接口与所述操作面板(9)进行通信，实现插座的一个下位机显示。所述单片机核心控制电路(6)连接所述联网组件(5)，将n个插孔的电参数和状态信息传给所述联网组件(5)。所述联网组件(5)进一步包括esp8266模组(12)和定时电路(11)，用来将获得数据和状态信息经由云端数据库发送到移动端设备(4)，再由联网组件经由云端数据库接收移动端设备(4)的控制指令。

所述家用智能主从联动插座，其特征在于：插头引出的火线和零线连接控制组件(3)上的输入接线端子，作为电源电路(10)的输入电压；同时，插头引出的零线和地线分别连接n个插孔组件(2)的零线端和地线端，各个插孔组件互为并联关系。和所述控制电路(3)通过输出接线端子将火线引出多条支路连接到n个插孔组件(2)的火线端，各个插孔组件互为并联关系。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于：所述的继电器驱动电路(7)包含多条支路，每一条支路都包括继电器ry、npn型三极管。继电器一端连接火线，其常开端通过输出接线端子各支路对应的插孔组件的火线端，三极管连接单片机核心控制电路(6)，接收并放大单片机核心控制电路(6)的驱动信号，单片机核心控制电路(3)通过控制继电器的闭合的方式来控制插孔组件(2)是否与火线导通。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于所述的电参数采集电路(8)包含多条支路，每一条支路包括检测部分和通信部分。其中，所述检测部分包括电能计量模块和电流互感器，火线和零线穿过电流互感器，然后与电能计量模块连接，电能计量模块数字电路部分与单片机核心控制电路(6)连接，通过电流互感器检测漏电现象，通过电能计量模块检测供电插座的电压、电流、功率因数等电参数。所述通信部分包括wk2114芯片、11.0592mhz晶振、1mω电阻r33、10kω电阻r35、5.1kω电阻r36、两个22pf电容c20、c21、四个0.01uf电容c22、c23、c24、c25。通过wk2114芯片实现单片机核心控制电路(6)的串口扩展，通过串口将检测到的电参数信息发送给单片机处理。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于所述的操作面板(9)包括四个按键、一个oled显示屏，按键用于设置插座上各个插孔之间的联动关系和控制各个插孔的导通与否，oled显示屏用于对插座状态、电参数和温度的显示。所述操作面板指的是下位机上的插孔关系设置和插孔电参数信息和温度的显示。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于所述的电源电路(10)有三组不同输出电压的供电电压和输入电压保护电路，市电通过电压转换输出12v直流电压，再次经过转化输出5v电压和3.3v电压，3.3v电压供给单片机核心控制电路(6)，操作面板(9)，定时电路(11)电参数采集电路(8)中的电能计量模块和串口扩展芯片wk2114，5v电压供给esp8266模组(12)和继电器。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于所述的红外对管电路(13)包括包括8个红外二极管和lm393电压比较器电路，在每个插座的右边插孔里红外发射管和接收管头对头放置在同一水平线上，红外接收管与lm393相连；lm393电压比较器的输出端与单片机核心控制电路(6)连接；在非主从联动模式时,红外对管检测的信号会发送给单片机，使单片机进一步控制继电器驱动电路(7)，实现各个插孔的导通和关断；在主从联动模式时，通过红外对管电路，将主插座上插头的插入与否信息发送给单片机，使单片机进一步控制继电器驱动电路(7)实现主、从插座的导通或关断，同时通过红外对管电路，将从插座上的插头插入与否的信息发送给的单片机，使单片机控制继电器驱动电路(7)实现从插座的导通或关断。

所述的家用智能主从联动插座，其特征在于所述的温度采集电路(14)包括ds18b20温度传感器，ds18b20温度传感器通过导热硅胶固定在交流输出线路l和n靠近插座l和n的输出一端上；ds18b20温度传感器数据口与单片机核心控制电路(6)连接；通过ds18b20温度传感器采集插座的温度，并将数据发送给单片机处理；当插座出现过热情况时，使单片机控制继电器驱动电路(7)，以控制所述n个插孔组件(2)关断。

本发明专利的优点：本发明专利默认没有主从联动关系，用户可以通过移动端设备(4)对插座上多个插孔进行分组并设置组内主从关系，通过检测主插孔的电压电流情况可以控制相对应的从插座们断开，按照多个用电器在使用过程中存在的相关联性进行控制的方式解决了传统插座“一对一”控制方式存在的弊端(即在面对插座数量增多的情形时存在的控制步骤繁琐的问题以及同时监控插座数量过多造成的响应延迟的问题)。同时，过热检测和过载检测同时进行，针对插座过热过流和过压漏电故障能够通过移动端设备及时告知用户，双重保障了用电的安全。此外，红外检测和功率检测同时进行，在非主从联动控制模式时，可以防止使用者在拔插时触电，在主从联动模式时，红外检测和功率检测效用相同，可以防止当主插座仍在工作时，从插座的拔插引起的触电。

附图说明

图1是本发明专利的示意图；

图2是本发明专利的内部结构以及接线示意图；

图3是本发明专利的各个功能模块逻辑图；

图4是本发明专利的单片机核心控制电路原理图；

图5是本发明专利的继电器驱动电路原理图；

图6是本发明专利的电参数采集电路原理图；

图7是本发明专利的操作面板电路原理图；

图8是本发明专利的电源电路原理图；

图9是本发明专利的联网组件电路原理图；

图10是本发明专利的温度采集电路原理图；

图11是本发明专利的红外对管电路原理图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利作进一步说明。

一种家用智能主从联动插座，参见图1和图3所示包括插座外壳(1)、n个插孔组件(2)、控制组件(3)、联网组件(5)以及移动端设备(4)。所述控制组件(3)包括单片机核心控制电路(6)、继电器驱动电路(7)、电参数采集电路(8)、操作面板(9)、电源电路(10)、红外对管电路(13)、温度采集电路(14)。所述控制组件(3)用来检测插头插入与否、实现所述n个插孔组件(2)的导通与关断，对插座的温度进行采集和对各插孔进行电压、电流、功率因数等电参数的采集。所述联网组件(5)包括esp8266模组(12)和定时电路(11)。所述联网组件(5)用来实现所述n个插孔的电参数和状态信息和插座温度信息的上传和移动端设备发送的控制指令的接收。所述移动端设备(4)指的是微信小程序。所述移动端设备能够实时显示n个插孔组件的电压、电流、电参数信息和插座温度信息，可以配置n个插孔组件的分组以及主从关系，通过对各组设备中设定的主插孔组件的电参数信息的实时监测和对插座温度的实时监测，实现漏电过流过压保护、过热保护、插孔组件主从联动控制。

如图2，描述了所述家用智能主从联动插座的内部结构及连线情况。插头引出的火线和零线分别连接控制组件(3)上的输入接线端子l和n，同时作为电源电路(10)的输入电压；同时，插头引出的零线和地线分别连接n个插孔组件(2)的零线端和地线端，各个插孔组件互为并联关系。所述控制电路(3)通过输出接线端子将火线引出多条支路连接到n个插孔组件(2)的火线端，各个插孔组件互为并联关系。

如图4，所述的单片机核心控制电路(6)包括一个主控芯片stm32f103c8t6，一个晶振时钟电路、一个swd下载电路、一个串口调试电路、一个滤波电路、一个复位电路；晶振时钟电路包括一个8mhz的晶振y1，两个电容c12、c13，两个容值均为22pf的电容c12、c13连接各自一端，并连接到数字地dgnd，c12的另一端连接晶振y1的一端再连接到主控芯片的时钟通道osc_in，c13的另一端连接晶振y1的另一端再连接到主控芯片的时钟通道osc_out，晶振时钟电路为单片机核心控制电路提供准确的时序。swd下载电路包括一个四引脚的排针，排针的第一引脚连接主控芯片的swdio通道、第二引脚连接直流3.3v、第三引脚连接到数字地dgnd、第四引脚连接主控芯片的swclk通道，swd下载电路可以修改单片机内程序，为检修设备提供便利，为设备的程序更新提供接口。滤波电路包括五个电容c5、c6、c7、c8、c9，5个电容一端都连接3.3v，另一端都连接到数字地dgnd,滤波电路能滤除外围电磁场的干扰噪声，能纯净驱动信号，使单片机核心控制电路与其它外围电路稳定通讯。串口调试电路包括一个三引脚的排针，第一引脚连接uart2的rx通道、第二引脚连接uart2的tx通道、第三引脚连接到数字地dgnd，串口调试电路用于整体测试阶段，对数据和产品状态的实时监测反馈和记录，以便数据的分析和产品调试。复位电路包括一个10kω电阻r1和一个0.1uf电容c10，电阻的一端和电容的一端连接并且和单片机的rst通道连接，电阻的另一端和电容的另一端分别和3.3v和数字地dgnd连接，复位电路的目的就是在上电的瞬间利用电容电压不能突变的原理,使得延迟一段时间后上电，保证单片机正常工作。

如图5，所述的继电器驱动电路(7)由四个相同的单元结构组成，每个单元结构包含一个继电器ry1，一个npn三极管q1，一个二极管d1，两个电阻r22，r23组成。继电器ry1的线圈端两个脚一个接到5v，另一端接到三极管q1的集电极，继电器ry1的公共端连接到火线l_in1上，继电器ry1的常闭端悬空，继电器ry1的常开端(220v_1)通过接线端子连接到对应的插孔上。电阻r22一端连接到三极管q1的基极上，另一端和单片机的驱动引脚连接。电阻r23一端连接三极管q1的基极，另一端连接数字地dgnd。二极管d1跨接在继电器ry1的线圈两端并且二极管的阴极连接到5v。由所述的单片机核心控制电路在master节点产生开关驱动信号，由三极管放大驱动信号控制继电器吸合或断开，其中当master为高电平时表示继电器吸合，master为低电平时表示继电器断开。当继电器吸合时，火线和对应插孔连接；当继电器断开时，火线和对应插孔断开。

如图6，所述的电参数采集电路(8)包含电参数检测和数据通信两部分，所述的电参数检测部分由四个电能计量模块prml01和一个电流互感器组成，所述的数据通信部分采用四通道通用异步收发器wk2114，包括一片wk2114芯片，一个11.0592mhz的晶振y3，一个5.1kω电阻r35，一个10kω电阻r36，一个1mω电阻r33，四个0.01uf电容c22、c23、c24、c25，两个22pf电容c21、c22。将火线和零线穿过电流互感器，同时将电流互感器的两个输出引脚连接到电能计量模块u6上。每个电能计量模块prml01上有一块锰铜采样电阻，将锰铜采样电阻串联到火线上，如图所示，电能计量模块的2引脚为火线电流输入，1号引脚为火线电流输出，将2号引脚接到市电引出的火线l，然后1号引脚引出，与所述的n个插孔进行连接，电能计量模块的0号引脚为零线电压输入，将0号引脚连接到市电引出的零线n，同时电能计量模块的3号引脚连接到3.3v，另外三个电能计量模块以同样的方式进行连接，并且各电能计量模块通过并联的方式接入市电的火线l和零线n。电能计量模块u6的txd和rxd引脚分别连接到wk2114的6和7引脚；电能计量模块u7的txd和rxd引脚分别连接到wk2114的12和11引脚；电能计量模块u8的txd和rxd引脚分别连接到wk2114的15和14引脚；电能计量模块u9的txd和rxd引脚分别连接到wk2114的17和16引脚。u6的6引脚连接到单片机的pb1引脚，通过电流互感器检测漏电，并通过pb1引脚产生漏电时间的中断，等待单片机做出断开继电器操作。

如图6，由晶振y3、电阻r33和两个电容c20、c21构成了wk2114的晶振电路，为wk2114提供准确的时序，1mω电阻r33并联在晶振y3的两端，两个容值均为22pf的电容c20、c21连接各自一端，并连接到数字地dgnd，c20的另一端连接晶振y3的一端再连接到wk2114芯片的时钟通道osci，c2的另一端连接晶振y3的另一端再连接到wk2114芯片的时钟通道osco。电阻r35和电容c22构成了wk2114的复位电路，使wk2114延时一段时间上电启动，确保了wk2114正常工作，电阻r35一端和电容的一端连接，此公共端与wk2114芯片的rst通道连接，电阻r35的另一端和3.3v连接，电容c22的另一端和数字地dgnd连接。电阻r36构成了wk2114的中断电路，电阻r36一端和wk2114芯片的irq通道连接，同时将irq通道和单片机的外部中断引脚连接。通过中断方式实现wk2114子串口的数据收发。电容c23、c24、c25并联在3.3v和数字地dgnd之间，这三个电容用来消除电wk2114通信过程中产生的干扰，增加通信的稳定性。如图4和图6，wk2114的mrx通道和mtx通道分别和单片机的uart1_tx和uart1_rx通道连接。通过wk2114将单片机的串口扩展成了四个子串口来实现单片机和四个电能计量模块之间的通信。

如图7，所述的操作面板电路包括按键部分和oled显示部分。按键部分由四个独立按键k1、k2、k3、k4、四个10kω电阻r2、r3、r4、r5、四个0.1uf电容c1、c2、c3、c4组成。电阻r2、r3、r4、r5的一端同时与3.3v连接，另一端分别连接一个独立按键，四个电容c1、c2、c3、c4分别跨接在按键k1、k2、k3、k4的两端，四个按键剩余的一端都连接到数字地dgnd上。在此电路中四个电容用来硬件上消除按键按压过程中出现的机械抖动，四个电阻则是起到限流作用，防止因电流过大而烧毁单片机的io口。oled显示部分则是通过一个四脚排母将sda、scl和对应单片机引脚进行连接。按键用于设置插座上各个插孔之间的联动关系和控制各个插孔的导通与否，oled显示屏用于对插座状态和电参数的显示。所述操作面板是用来实现下位机上的插孔关系设置和插孔电参数信息的显示。

如图8，所述的电源电路(10)包括三级电压，市电220v转直流12v，直流12v转5v，5v转3.3v。其中，220v转直流12v电路采用了非隔离型交流转直流专用降压芯片sy50282，所述交流转直流电路包含一片sy50282，一个1.1ω电阻r10，一个6mω电阻r9，一个4.3kω电阻r11，一个14.3kω电阻r12，一个4.7kω电阻r13，一个myg14k561压敏电阻rv1，一个m7整流二极管d5，一个es1j超快恢二极管d6，两个400v/3.3uf的电解电容c14和c15，一个16v/47uf的电解电容c17，一个1uf的电容c16，一个10a的保险丝f1，一个6.8mh的工字电感l1,一个680uh的工字电感l3。接线端子j5的1引脚连接市电的火线l，j5的2引脚连接市电的零线n，火线一端连接保险丝f1的一端。保险丝的另一端连接压敏电阻的一端、电解电容c14和c15的负极、超快恢二极管d6的阳极、电解电容c17的负极、电阻r13的一端，同时将该端点和大地(pgnd)相连接。零线一端连接整流二极管d5的阳极。d5的另一端连接电感l1的一端、电解电容c14的正极。电感l1的另一端连接电解电容c15的正极、电阻r9的一端，芯片sy50282的lx通道。r9的另一端连接电容c16的一端、芯片sy50282的vin通道。电容c16的另一端连接电阻r10的一端、芯片sy50282的gnd通道、超快恢二极管d6的阴极、电感l3的一端、电阻r11的一端。电阻r10的另一端连接芯片sy50282的iset通道。电阻r11的另一端连接r12的一端、芯片sy50282的vsen通道。r12的另一端连接电感l3的另一端、电解电容c17的正极，电阻r13的一端，同时该断电输出电压为12v。12v转5v电路包含了一个mk0026直流降压模块，所述模块的输入端分别接整流后经sy50282输出的12v电压和大地(pgnd)，模块mk0026的3号引脚输出5v，4号引脚为数字地(dgnd)，并在大地(pgnd)和数字地(dgnd)中间连接一个磁铢fb1。5v转3.3v电路包含一个线性稳压器ams1117_3.3、两个0.1uf电容c18和c19。ams1117_3.3的3号引脚接5v并连接电容c18的一端，ams1117_3.3的2号引脚连接电容c19的一端，同时该端口作为3.3v输出。ams1117_3.3的1号引脚连接数字地(dgnd)、电容c18和c19的另一端。3.3v电压供给单片机核心控制电路(6)，操作面板(9)，定时电路(11)电参数采集电路(8)中的电能计量模块和串口扩展芯片wk2114，5v电压供给esp8266模组(12)和继电器。

如图9，所述的联网电路包括定时电路(11)和esp8266模组(12)。所述定时电路(11)包括一片数字时钟芯片、一个32.768khz晶振、一个纽扣电池座bt1，三个10kω电阻r6、r7、r8，纽扣电池座一端连接数字地(dgnd)，另一端连接芯片ds1302的第8引脚，电阻r6、r7、r8的一端连接3.3v，电阻r6的另一端连接ds1302的sclk通道，电阻r7的另一端连接ds1302芯片的data通道，电阻r8的另一端连接ds1302的ce通道，晶振y2的两端分别连接到ds1302的第2和第3引脚，芯片ds1302的1引脚连接3.3v，ds1302的4引脚连接数字地(dgnd)。所述wifi模组包括一个esp8266、一个10kω电阻r30、一个100ω电阻r31、一个1kω电阻r32，一个0.1uf电容c11，电阻r30的一端连接3.3v，r30的另一端连接c11的一端、esp8266的rst通道，电容c11的另一端连接到数字地(dgnd)、esp8266的第9引脚，电阻r31的一端连接到5v，另一端连接到esp8266的ch_pd通道，esp8266的第8引脚连接5v、第16引脚连接单片机的uart3_rx通道、esp8266的第15引脚连接单片机的uart3_tx通道。

如图10，所述的温度采集电路(14)包括一个ds18b20温度传感器，一个5.1k的上拉电阻r40。ds18b20的1号引脚接gnd，2号引脚与单片机的pa1引脚并和r40的一端相连，r40的另一端与3.3v相连，3号引脚与3.3v相连。

如图11，所述的红外对管电路(13)四个相同的单元结构组成，每个单元结构包含一个红外对管d7、d8，一个lm393电压比较器ic1a(每两个单元共用一个lm393芯片)，一个10k的滑阻，三个电阻组成。lm393电压比较器的1脚和5脚为正输入端，2脚和6脚为负输入端，1脚为输出端；将2号引脚与红外对管接收管d8的负极连接，并与限流电阻r42连接，r42另一端、红外对管d8的正极分别和3.3v和gnd连接，然后3号引脚与滑阻r43的中心抽头相连，r43的一端接3.3v，另一端接gnd，同时lm393的8号引脚接3.3v,4号引脚接gnd；红外发射管d7的负端接地，正端通过一个510ω的限流电阻r41接3.3v；另外三个电路以同样的方式进行连接。lm393电压比较器icia的1号引脚与10k的上拉电阻r44一端，并与单片机的pb0相连，r44另一端接3.3v；lm393电压比较器ic1b的7号引脚与10k的上拉电阻r48一端，并与单片机的pb1相连，r48另一端接3.3v；lm393电压比较器ic2a的1号引脚与10k的上拉电阻r52一端，并与单片机的pa11相连，r52另一端接3.3v；lm393电压比较器ic2b的7号引脚与10k的上拉电阻r56一端，并与单片机的pa12相连，r56另一端接3.3v。通过lm393输出的高低电平，检测插头是否插入，使单片机做出开启或断开继电器的操作。

采用上述技术方案，本发明通过对各分组中设定的主插孔电参数的实时监测从而实现联动控制的功能，通过红外检测判断插座是否插入的方式防止触电，同时该系统提供了漏电过流过压保护、过热保护，进一步提高了插座的安全性。并通过对插孔组件主从联动控制，解决了传统插座“一对一”控制方式存在的弊端。

以下再详细介绍一下产品工作流程以及各个功能的实现：

1)插孔主从关系的设置以及联动控制的实现

本发明专利所述的插孔主从关系设置和联动控制功能由单片机核心控制电路(6)、继电器驱动电路(7)、操作面板(9)、电参数采集电路(8)来实现。其中，在操作面板(9)上通过按键切换，进入“主从配置”界面，通过该界面实现了插孔主从关系的设置。通过左右按键选择需要设置的主插座或者需要配置的从插座并短按确认键来实现对主插座的选定或从插座的联动关系的改变。每完成一次联动状态的改变，单片机核心控制电路(6)会根据最新的主从联动状态来更新此时各个继电器的开关状态进而控制各个从插孔的开关状态，同时将此次联动关系状态信息保存到单片机的flash中。如果检测到主插孔上有用电器工作(功率大于一定值或红外检测电路检测到插头插入)，并且红外检测电路检测到相应的从插座中有插头插入，则开启相应从插座，反之关闭。如未进行设置，则各插孔默认状态不存在主从联动关系。

2)防触电的实现

本发明专利所述的防触电功能由单片机核心控制电路(6)、继电器驱动电路(7)、红外对管电路(13)实现。其红外对管电路(13)通过lm393电压比较器与单片机核心控制电路(6)连接(当插头插入时，lm393电压比较器输出为低电平，反之则为高电平)。红外检测和功率检测同时进行，在非主从联动模式时,红外对管检测的信号会发送给单片机，使单片机进一步控制继电器驱动电路(7)，实现各个插孔的导通和关断；在主从联动模式时，红外检测和功率检测的效用相同，通过红外对管电路(13)，将主插座上插头的插入与否信息发送给单片机，使单片机进一步控制继电器驱动电路(7)实现主、从插座的导通或关断，同时通过红外对管电路，将从插座上的插头插入与否的信息发送给的单片机，使单片机控制继电器驱动电路(7)实现从插座的导通或关断。此外需要特别说明的是，当出现过压过流漏电等故障的时候，单片机核心控制电路(6)将优先通过继电器驱动电路(7)及时关闭所有插孔，而不会等到插头拔出再关断。

3)过热保护

本发明专利所述的过热保护功能由单片机核心控制电路(6)、操作面板(9)、继电器驱动电路(7)、移动端设备(4)、温度采集电路(14)实现。温度检测和过载检测同时进行，单片机核心控制电路(6)每经过5s通过ds18b20温度传感器对插座温度进行采集，读取相应的数据，通过计算转换为插座的温度数值，同时显示在操作面板(9)的“数据界面”进行显示。

当通过温度采集电路(14)采集的插座温度超过程序内部预设值(70度)时，此时单片机核心控制电路(6)将通过继电器驱动电路(7)及时关闭所有插孔，同时将温度报警信息传送到onenet云端数据库，云端通过移动端设备(4)向用户发送邮件或者短信及时提醒。

4)插孔电参数的检测、对过压过流漏电等故障的监测和处理

本发明专利所述的插孔电参数的检测、对过压过流漏电等故障的监测和处理由单片机核心控制电路(6)、操作面板(9)、电参数采集电路(8)、继电器驱动电路(7)、移动端设备(4)实现。根据主插孔的设置，单片机核心控制电路(6)每经过5s通过wk2114串口拓展芯片与相应主插孔对应的prml01电能计量模块进行通讯，根据模块的自定协议，读取相应的数据，通过计算转换为主插座的电压、电流和功率的数值，同时显示在操作面板(9)的“数据界面”进行显示。

当通过电参数采集电路(8)实现过压过流漏电等故障的检测，更进一步由prml01电能计量模块检测得知，此时单片机核心控制电路(6)将通过继电器驱动电路(7)及时关闭所有插孔，同时将故障信息传送到onenet云端数据库，云端通过移动端设备(4)向用户发送邮件或者短信及时提醒。

5)插座远程主从关系修改以及远程监控

本发明专利所述的插座远程主从关系修改以及远程监控由单片机核心控制电路(6)、联网组件(5)、移动端设备(4)实现。其过程包括启动过程中wifi网络的配置、插座显示时间的校准、数据通讯的实现。

所述网络的配置，指的是当下位机硬件系统启动，若首次使用，需要通过操作面板(9)手动连接该区域范围内可见的无线局域网，即wifi。所述手动连接过程具体如下：通过长按界面切换键，切换至“wifi配置”界面，通过左右按键选择相应的英文字母、符号和数字，输入相应的wifi名和密码，长按确认键实现对无线局域网的连接，连接成功后界面上会显示连接成功，即与云端数据库建立连接，同时将当前的wifi名和密码保存到单片机的flash中，当下一次系统启动时会自动读取单片机flash中的wifi名和密码实现自动连接wifi。

所述插座显示时间的校准，具体如下：当与无线局域网建立连接后，需要通过网络实现定时电路(11)的时间校准，与云端数据库通讯时即可获得准确时间，校准ds1302时钟芯片存储的初始时间。同时，单片机核心控制电路(6)每隔5s读取时钟芯片的时间数据，并在操作面板(9)进行显示。

所述数据通讯的实现，具体如下：单片机核心控制电路(6)每经过5s后会通过esp8266模组(12)通过http协议向onenet云端数据库发送相应的主插孔的各项电参数、主从联动的状态信息和插座内部温度，实现数据的云端长久保存，另外，每经过5s后会从onenet云端数据库获取保存的主从联动的状态信息，并且与单片机此时的信息进行比对，如若不相同，则判断移动端改变了其联动状态信息，所以此时下位硬件系统根据云端的数据信息更新相应状态信息，做出相应调整。

6)微信小程序用户登录及设备匹配的实现

所述移动端设备，指的是微信小程序。在微信小程序中，打开之后首先是“用户信息”界面，只有完成设备的绑定后才能进入其他的界面，在“用户信息”界面中，输入下位机硬件系统提供的设备编号，来实现设备的绑定，后台会对输入的编号与onenet云端数据库中的设备编号进行比对确认。

7)微信小程序显示数据及远程控制的实现

在“主插座电能参数显示”界面实时查看相应的数据，数据信息由折线图的形式展现，直观明了。在“主从联动状态配置”界面下，用户可以实现对主插座的选定、主插座状态的更改以及从插座联动状态的更改，以此来实现远程无线对下位机硬件系统的控制，每更改以此状态后，都将新的状态信息发送至onenet云端数据库进行更新保存。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明专利的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以对本发明专利进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明专利权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明专利。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明专利的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明专利将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。