智能双路插座的制作方法

本实用新型涉及插座领域，尤其涉及一种智能双路插座。

背景技术：

随着科技的发展，越来越多的多功能电器设备出现在人们的视野当中。然后目前市面上的插座都是简单的通过手动开关来切电供电的，这些插座不能通过远程控制，也不能检测用电设备的电压、电流参数，使用起来不够智能方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种结构简单、使用方便的智能插座。

本实用新型采用的技术方案是：

一种智能双路插座，包括电源转换电路、wifi通讯电路、电能参数检测电路、继电器控制电路、数码管显示电路，所述电能参数检测电路包括测量芯片电路、第1电流采样电路、第2电流采样电路和电压采样电路，所述继电器控制电路包括第1继电器控制电路、第2继电器控制电路，其中所述测量芯片电路的模拟电源引脚以及数字电源引脚连接所述电源转换电路，电流正模拟输入引脚以及电流负模拟输入引脚连接所述第1电流采样电路、第2电流采样电路，电压正模拟输入引脚以及电压负模拟输入引脚连接所述电压采样电路，uart数据输入引脚以及uart数据输出引脚连接所述wifi通讯电路；所述电能参数检测电路用于对负载的用电参数进行测量；所述数码管显示电路用于显示电力参数。

进一步的，所述测量芯片电路的uart数据输入引脚以及uart数据输出引脚连接所述wifi通讯电路。

进一步的，所述测量芯片电路的电流正模拟输入引脚以及电流负模拟输入引脚连接所述第1电流采样电路、第2电流采样电路，具体是指：所述第1电流采样电路、第2电流采样电路用于对用户的用电电流进行采样，所述第1电流采样电路包括第十九电阻、第十九电容、第十七电阻和第二十电容，所述第1电流采样电路的正极串联第十九电阻后与第十九电容并联，最后与所述电流正模拟输入引脚连接，第1电流采样电路的负极串联第十七电阻后与第二十电容并联，最后与所述电流负模拟输入引脚连接；所述第2电流采样电路包括第二十七电阻、第三十一电容、第二十六电阻和第三十二电容，所述第2电流采样电路的正极串联第二十七电阻后与第三十一电容并联，最后与所述电流正模拟输入引脚连接，第2电流采样电路的负极串联第二十六电阻后与第三十二电容并联，最后与所述电流负模拟输入引脚连接。

进一步的，所述测量芯片电路的电压正模拟输入引脚以及电压负模拟输入引脚连接所述电压采样电路，具体是指：所述电压采样电路用于对用户用电电压进行采样，所述电压采样电路包括第三十四电阻、第二十九电容、三十六电阻、第三十电容，所述用户电网的零线串联多个电阻后，经第三十四电阻和第二十九电容去耦，最后与所述电压正模拟输入引脚连接；所述电压负模拟输入引脚经第三十六电阻、第三十电容去耦后接地。

进一步的，所述测量芯片电路的模拟电源引脚以及数字电源引脚连接所述电源转换电路，具体是指：所述电源转换电路包括第一电路、第二电路和第三电路，所述第一电路用于将用户电网中的电压转换成12v电压，所述第二电路用于将所述第一电路转换得到的12v电压转换成5v电压，所述第三电路用于将所述第二电路转换得到的5v电压转换成3.3v电压；所述测量芯片电路包括第十五电容、第十六电容，所述测量芯片电路的模拟电源引脚通过第十五电容并联第十六电容去耦后连接所述第三电路的输出电压引脚，所述数字电源引脚连接所述第三电路的输出电压引脚。

进一步的，所述测量芯片电路的芯片为rn8209c，所述模拟电源引脚是指avdd引脚，所述数字电源引脚是指dvdd引脚，所述电流正模拟输入引脚是指v1p、v2p引脚，所述电流负模拟输入引脚是指v1n、v2p引脚，所述电压正模拟输入引脚是指v3p引脚，所述电压负模拟输入引脚是指v3n引脚，所述uart数据输入引脚是指rx引脚，所述uart数据输出引脚是指tx引脚。

进一步的，所述智能双路插座还包括电平转换电路，所述电平转换电路用于所述wifi通讯电路和所述数码管显示电路两者转换电平后进行iic通讯。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的wifi通讯电路图；

图3是本实用新型的电能参数检测电路图；

图4是本实用新型的电源转换电路图；

图5是本实用新型的继电器控制电路图；

图6是本实用新型的数码管显示电路图；

图7是本实用新型的电平转换电路图。

附图标记：1-电源转换电路；2-wifi通讯电路；3-电能参数检测电路；4-继电器控制电路；5-数码管显示电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种智能双路插座，包括电源转换电路1、wifi通讯电路2、电能参数检测电路3、继电器控制电路4、数码管显示电路5，电能参数检测电路3包括测量芯片电路、第1电流采样电路、第2电流采样电路和电压采样电路，继电器控制电路1包括第1继电器控制电路、第2继电器控制电路。

参考图2，wifi通讯电路2用于智能双路插座与互联网进行通讯连接，wifi通讯电路2采用芯片esp_12e，芯片esp_12e用u2表示。芯片esp_12e支持无线标准802.11b/g/n协议，频率范围为2.4ghz-2.5ghz，具备完整的tcp/ip协议栈。u2的io12引脚接第1继电器控制电路，io15引脚接第2继电器电路，电源引脚vcc连接电源转换电路1，引脚io0通过按键开关s1接地，引脚io13通过按键开关s2接地，u2旁边还设置有电容c8和电容c9并联组成的滤波电路，用于消除高频杂波。

参考图3，电能参数检测电路3用于检测电流、电压、电能等参数，测量芯片电路采用芯片rn8209d，芯片rn8209d用u5表示。芯片rn8209d提供三路adc，包括有1路电压检测和2路电流检测功能，有功电能和无功电能误差精度在8000:1动态范围内<0.1％，支持iec62053-22：2003标准要求，同时还支持软件校表功能，进一步为测量精度提供了保障。u5支持5v/3.3v电源供电，本实用新型的实施例采用3.3v供电，以最大限度降低系统功耗。模拟电源引脚avdd通过外接第十五电容c15并联第十六电容c16去耦后连接电源转换电路1，用于给u2的模拟部分供电；数字电源引脚dvdd连接电源转换电路5，用于给u5的数字部分供电。电流正模拟输入引脚v1p以及电流负模拟输入引脚v1n，连接第1电流采样电路；电流正模拟输入引脚v2p以及电流负模拟输入引脚v2n，连接第2电流采样电路；电流正模拟输入引脚v3p以及电压负模拟输入引脚v3n，连接电压采样电路；u5的uart数据输入引脚rx，连接wifi通讯电路2的数据输出引脚txd，同时引脚rx也是u5的复位引脚；u5的uart数据输出引脚tx，连接wifi通讯电路2的数据输入引脚rxd。

本实用新型的实施例提供双路载电路，第1电流采样电路和第2电流采样电路用于对用户电流进行采样，第1电流采样电路的正极串联第十九电阻r19后与第十九电容c19并联，最后与u5的电流正模拟输入引脚v1p连接，第1电流采样电路的负极串联第十七电阻r17后与第二十电容c20并联，最后与u5的电流负模拟输入引脚v1n连接；第2电流采样电路的正极串联第二十七电阻r27后与第三十一电容c31并联，最后与u5的电流正模拟输入引脚v2p连接，第2电流采样电路的负极串联第二十六电阻r26后与第三十二电容c32并联，最后与u5的电流负模拟输入引脚v2n连接。

电压采样电路用于对用户的用电电压进行采样，电路零线串联电阻r21、r23、r24、r25、r28后，经电阻r34和电容c29去耦，最后连接u5的电压正模拟输入引脚v3p，作为测量芯片电路中电压通道的正模拟输入；u5的负模拟输入引脚v3n经电阻r36、电容c30去耦后接地，作为测量芯片电路中电压通道的负模拟输入。

参考图4，电源转换电路1用于将用户的220v高压电转为5v和3.3v工作电压。具体的，电源转换电路1包括第一电路、第二电路和第三电路，第一电路采用芯片mp157将220v高压电转为12v，第二电路采用芯片mp2359将12电压转为5v，第三电路采用芯片ams1117-3.3将5v电压转为3.3v。芯片mp157的初级设置有可以自恢复的保险丝、压敏电阻以及热敏电阻组成的防雷保护网，还设置有降压电容和共模电感来增强电路的emc特性；在芯片mp157的次级设置有二极管保护电路以及滤波电容电路，进一步保证电路的稳定。芯片mp157的fb引脚为稳压器的反馈引脚；引脚source为地参考引脚；引脚vcc为所控制电路的电源引脚，输出12v电压。芯片mp2359的引脚in为输入工作电压引脚，连接第一电路的引脚vcc，引脚sw为输出电压引脚，输出5v电压。芯片ams1117-3.3中的引脚vin为输入工作电压引脚，连接第二电路的引脚vcc；引脚vout为输出电压引脚，输出3.3v电压。

参考图5，继电器控制电路4按照电流电路相应的包括第1继电器控制电路和第2继电器控制电路，第1继电器控制电路和第2继电器控制电路控制两路电流的通断，第1继电器控制电路和第2继电器控制电路均采用继电器hf115f-012-1hs3，且分别并联二极管d6和二极管d7，用于二极管d6和二极管d7保护继电器。

参考图6和图7，数码管显示电路5采用的是芯片tm1680，芯片tm1680是一种存储器交换led显示控制的驱动芯片，支持iic通讯接口，可以选择多重的row/com模式(32row/8com和24row/16com)，可用来驱动点阵led。该芯片提供了16个级别的脉宽调制控制输出，可以调整led循环显示的亮度，本实用新型的实施例中通过数码管显示电路5来显示用户的电压、电流等电能参数。芯片tm1680为5v供电，其电源输入引脚vdd与电源转换电路1的第二电路的电压输出端连接。由于wifi通讯电路2采用的是3.3v供电，则芯片tm1680和芯片esp_12e之间连接有两个电平转换电路，电平转换电路采用的是bss138，bss138分别连接芯片esp_12e的引脚io2、引脚io14和芯片tm1680的引脚sda、引脚scl，以此来进行数码管显示电路5和wifi通讯电路2之间的iic通讯。

本实施例提供的智能双路插座的工作原理为：电能参数检测电路3通过电流采样电路以及电压采样电路获得用户电网中的用电参数，包括电压、电流、功率(有功、无功)、功率因数、当前电量电费。同时，电能参数检测电路3将得到的用电信息传输给wifi通讯电路2，wifi通讯电路2接入互联网，并将所述用电信息上传到网络中，则用户可以通过智能双路插座和配套app客户端实时查看用电参数。另外，用户可以通过app远程管理在线插座，对插座进行开关控制、任务设置、电量查询，也可以在app内对负载分别独立设置不同的任务，包括定时任务(最多10个)、循环任务、延时任务。为了进一步确保智能双路插座的安全性，用户在app内可直接设置电流限制阈值，当电流低于或高于该值，设备可自行断开对负载的供电。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。