一种定时插座的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种定时插座。


背景技术：

2.目前许多用电设备上没有设置自动定时的功能，因此，在使用过程中必须采用人工计时，即需要用户到达使用时间时切断电源，使用户的体验感较差。如果用户超过较长仍未断电，还有可能损坏用电设备，威胁用户的用电安全。因此为了方便用户的使用，市场上提供了具有定时功能的插座，用户可以利用定时插座实现对用电设备的定时功能。
3.目前具有定时功能的插座主要分为两类：一类是固定式智能插座，虽然可以实现定时，但是需要通过蓝牙、无线等通讯协议，利用手机app或遥控器联网实现，使用起来较麻烦。另一类是定时转换器插座，但是转换器的体积很大，需要占用多个电器插头的使用空间，并且转换器通过多重转换连接，具有一定的用电风险。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种定时插座，以便实现插座定时的功能，方便用户使用，提高用电安全性。
5.本技术实施例提供了一种定时插座，所述插座包括：旋转波段开关、插座部分以及定时控制电路；
6.所述旋转波段开关，用于为所述插座设置定时时间；
7.所述插座部分，用于插入用电设备；
8.所述定时控制电路，用于实现所述旋转波段开关的定时功能；
9.所述旋转波段开关、所述插座部分以及所述定时控制电路相连接。
10.在一种可能的实现方式中，所述旋转波段开关包括多个档位，所述多个档位中每个档位的功能包括倒计时、正计时、常通或常断。
11.在一种可能的实现方式中，所述定时控制电路包括定时电路和控制电路，所述定时电路与所述控制电路相连接；
12.所述定时电路包括单片机芯片以及档位选择电路，所述单片机芯片与所述档位选择电路相连接；
13.所述档位选择电路，用于连接所述旋转波段开关与所述单片机芯片；
14.所述单片机芯片，用于基于所述档位选择电路实现所述旋转波段开关的定时功能，并基于所述定时功能向所述控制电路输出控制信号；
15.所述控制电路，用于基于所述控制信号控制供电电路的通断，所述供电电路用于为用电设备供电，所述供电电路包括所述插座部分和供电电源。
16.在一种可能的实现方式中，所述旋转波段开关的多个档位中每个档位对应一个位脚，所述单片机芯片包括多个输入接口，所述档位选择电路，具体用于连接所述旋转波段开关的位脚与所述单片机芯片的输入接口，所述旋转波段开关的任一位脚对应所述单片机芯
片的一个输入接口。
17.在一种可能的实现方式中，所述控制电路与所述供电电路通过继电器相连，所述控制电路基于所述控制信号控制所述继电器的通断，以控制所述插座部分和所述供电电源的通断。
18.在一种可能的实现方式中，所述插座部分包括二孔插座和三孔插座，所述二孔插座和所述三孔插座采用横向结构布局。
19.由此可见，本技术实施例具有如下有益效果：
20.在本技术的上述实现方式中，提供一种定时插座，该定时插座包括：旋转波段开关、插座部分以及定时控制电路；插座部分，用于插入用电设备，当定时插座连接电源后，用电设备插入插座部分之后可以用电；旋转波段开关，用于为定时插座设置定时时间；插座部分、旋转波段开关以及定时控制电路相连接，并且定时控制电路可以基于旋转波段开关所设置的定时时间，实现定时功能。基于本技术实施例所提供的定时插座，通过旋转定时插座上的旋转波段开关，无需联网即可实现定时插座的定时功能，方便用户使用。并且相比于定时转换器的转换连接，具有更高的用电安全性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术中提供的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种定时插座的示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种旋转波段开关的示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种定时控制电路的示意图；
25.图4为本技术实施例提供的一种单片机芯片的示意图；
26.图5a为本技术实施例提供的一种定时电路的示意图；
27.图5b为本技术实施例提供的一种电源电路的示意图；
28.图5c为本技术实施例提供的一种控制电路的示意图；
29.图6a为本技术实施例提供的一种单片机主程序的工作原理图；
30.图6b为本技术实施例提供的一种单片机定时中断子程序的工作原理图；
31.图7为本技术实施例提供的一种应用场景下定时插座的示意图；
32.图8a为本技术实施例提供的一种定时插座的结构示意图；
33.图8b为本技术实施例提供的另一种定时插座的结构示意图；
34.图9a为本技术实施例提供的一种定时插座布局的示意图；
35.图9b为本技术实施例提供的另一种定时插座布局的示意图；
36.图9c为本技术实施例提供的又一种定时插座布局的示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅为本技术示例性的实施方式，并非全部实现方式。本领域技术人员可以结合本技术的实施例，在不进行创造性劳动的情况下，获得其他的实施例，而这些
实施例也在本技术的保护范围之内。
38.目前具有定时功能的插座主要分为两类：一类是固定式智能插座，虽然可以实现定时，但是需要通过蓝牙、无线等通讯协议，利用手机app或遥控器联网实现，使用起来较麻烦。另一类是定时转换器插座，但是转换器的体积很大，需要占用多个电器插头的使用空间，并且转换器通过多重转换连接，结构也比较复杂，具有一定的用电风险。
39.此外，对于机械定时转换器，在实现定时功能时，通常采用发条机构或马达驱动齿轮来进行时间控制，零件较多结构复杂。对于电子定时转换器，需要使用切换开关，并且需要按键对定时档位进行多次设置才能实现定时功能，不方便用户使用。
40.基于此，本技术实施例提供一种定时插座，以便实现插座定时的功能，方便用户使用，提高用电安全性。具体地，该定时插座包括：旋转波段开关、插座部分以及定时控制电路；插座部分，用于插入用电设备，当定时插座连接电源后，用电设备插入插座部分之后可以用电；旋转波段开关，用于为定时插座设置定时时间；插座部分、旋转波段开关以及定时控制电路相连接，并且定时控制电路可以基于旋转波段开关所设置的定时时间，实现定时功能。基于本技术实施例所提供的定时插座，通过旋转定时插座上的旋转波段开关，无需联网即可实现定时插座的定时功能，方便用户使用。并且相比于定时转换器的转换连接，具有更高的用电安全性。
41.下面将结合附图介绍本技术实施例提供的定时插座的工作原理。
42.参见图1，图1为本技术实施例提供的一种定时插座的示意图。
43.该定时插座100包括旋转波段开关101、插座部分102以及定时控制电路103；
44.其中，旋转波段开关101，用于为插座设置定时时间；插座部分102，用于插入用电设备，当定时插座连接电源之后，可以为用电设备供电；定时控制电路103可以连接旋转波段开关101和插座部分102，并且定时控制电路103可以基于旋转波段开关101所设置的定时时间，实现定时功能。
45.当用户使用定时插座时，通过旋转定时插座上的旋转波段开关，即可实现插座的定时功能，方便用户的使用。在一种可能的实现方式中，本实施例提供的旋转波段开关具有多个档位，并且可以分别定义每个档位的功能，包括倒计时定时、正计时定时、常通或者常断等，当用户将旋转波段开关旋转到某个档位时，即可实现该档位对应的功能。其中，旋转波段开关的档位设置可以结合实际应用场景考虑，例如8档、12档或者16档等。
46.如图2所示，为一种旋转波段开关的示意图，包括旋转波段开关21，在图2所示的旋转波段开关21具有多个位脚22，其中每个位脚都是相互独立的，一个位脚即可对应实现一个档位的功能。需要说明的是，上述实施例所提供的旋转波段开关仅为示例性的说明，并非仅限于此种实现方式，其他可实现同样功能的实现方式也在本技术的保护范围。
47.在本技术实施例中，当具体实现旋转档位开关的定时功能时，利用定时插座的定时控制电路实现。在一种可能的实现方式中，该定时控制电路可以包括定时电路和控制电路，其中，定时电路可以实现计时功能，控制电路可以实现控制供电电路通断的功能。下面将结合附图对定时插座中的定时控制电路的工作原理进行说明。
48.参见图3，图3为本技术实施例提供的一种定时控制电路的示意图。
49.该定时控制电路30包括定时电路31和控制电路32，定时电路31和控制电路32相连接；
50.其中，定时电路31包括：单片机芯片311和档位选择电路312，该档位选择电路312可以连接旋转波段开关与单片机芯片；
51.单片机芯片311用于基于档位选择电路实现旋转波段开关的定时功能，并基于该定时功能向控制电路32输出控制信号；
52.控制电路32可以基于控制信号控制供电电路的通断，其中，供电电路可以为用电设备供电。在一种可能的实现方式中，该供电电路包括插座部分和供电电源，当插座部分与供电电源正常连接时，也就是供电电路连通时，定时插座可以为用电设备供电，当插座部分与供电电源断开连接时，也就是供电电路断开时，定时插座无法为用电设备供电，因此可以通过控制插座部分和供电电源的通断，实现定时插座的定时功能。
53.具体地，当用户通过定时插座的旋转波段开关选择档位后，对应于档位选择电路获得一个相应的输入信号，档位选择电路可以将该输入信号发送到单片机芯片中，单片机芯片可以根据输入信号确定定时的功能(比如倒计时/正计时)和定时时间，然后根据定时的功能和定时时间生成控制信号，并将控制信号输出给控制电路。控制电路可以根据控制信号来控制供电电路的通断，其中，该供电电路是为用电设备供电的电路。
54.当控制电路控制供电电路的通断时，一种可能的实现方式为，控制电路与供电电路通过继电器相连，控制电路通过控制继电器的通断，以实现控制供电电路的通断。下面将结合一种具体应用场景介绍定时控制电路的工作原理。
55.在该应用场景中，可以以at89c2051单片机芯片为例进行说明。参见图4，为该单片机芯片的示意图。at89c2051单片机为一种只读存储器，提供以下标准功能：2k字节闪速存储器，128字节ram，15根i/o口，两个16位定时器和中断结构，因此可以利用at89c2051单片机芯片实现计时功能。其中，p1口是一个8位双向i/o口，包括p1.0-p1.7。xtal1口可以作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入，xtal2口可以作为振荡器反相放大器的输出。单片机芯片的功能通过编写程序实现，其中，单片机芯片的程序包括主程序和定时中断子程序等，在使用时，可以通过编写单片机程序实现定时功能，并且可以定义不同接口的功能。
56.如图5a所示，为定时控制电路中的定时电路部分，其中，u1为at89c2051单片机芯片，u2为档位选择电路部分，包括排阻r4，用于连接定时插座的旋转波段开关与单片机芯片。在该应用场景中，以旋转波段开关具有8个档位为例进行说明，其中8个档位分别对应于8个位脚，每个位脚都通过排阻r4连接单片机芯片的一个输入接口。电源vcc连接单片机芯片的vcc接口20，用于为单片机供电，单片机芯片的gnd接口接地。如图5b所示，为一种为单片机芯片供电的电源电路。接口1和接口2获取220v交流电，经过变压器t1进行降压处理，利用桥式整流器将交流电转换为直流电，再经过三端稳压器获得稳定的+5v直流工作电源，可以为单片机供电，还可以为整个定时控制电路供电。
57.旋转波段开关的8个档位对应于8个输出接口，分别为1-8接口，连接上拉排阻r4以及单片机芯片的p1.0-p1.7接口。电源vcc通过排阻r4连接旋转波段开关的各个输出接口和单片机芯片的各个p1接口，旋转波段开关的档位s端接地，所以p1.0-p1.7接口为低电平有效。
58.由于单片机芯片的功能通过编写程序实现，在使用过程中，可以根据旋转波段开关的定时功能需求，预先在程序中定义每个p1接口的功能，例如，可以定义p1.0接口的功能
为倒计时10分钟断电，则当用户将旋转波段开关旋转到输出接口8对应的档位时，输出接口8与p1.0接口连通，p1.0接口处于低电平有效状态，则单片机芯片获取p1.0的接口信息，利用内部的定时中断子程序实现倒计时10分钟的功能。
59.根据图5a可知，单片机芯片的左侧电路部分，由电阻y、电容c2和c3连接单片机芯片的xtal1接口和xtal2接口，构成单片机的时钟电路。电容c1和电阻r1构成单片机的上电自动复位电路，s1为常开型自动复位按键开关，即当按下开关s1后，单片机复位，重新运行内部的程序。也就是，当用户选择旋转波段开关的某个档位后，如果还没有到达定时时间，用户按下开关s1后，单片机芯片内部的程序可以扫描到开关s1闭合，可以根据旋转波段开关的档位重新开始计时，使定时插座的定时功能复位，重新执行定时功能。当单片机芯片根据档位选择电路获取相应的档位信号后，通过p3.7接口向控制电路输出控制信号，以便控制电路根据控制信号控制供电电路的通断。
60.如图5c所示，为控制电路和供电电路部分，其中，lin端为输入线，用于连接供电电源；out端为输出线，用于连接插座部分的火线，从而实现旋转波段开关与插座部分的连接。需要说明的是，本技术对供电电路的具体实现形式不做任何限定。
61.具体实现时，当p3.7接口将控制信号输出给控制电路后，控制电路可以基于控制信号驱动三极管q1的通断，从而控制继电器j1的通断，以实现对供电电路的控制。例如，当p3.7接口输出的控制信号为低电平时，由于发射极连接电源，所以发射极与基极之间产生压差而使晶体管q1导通，因此继电器内部有电流，电磁铁通电，电磁铁铁芯与衔铁之间产生吸引力，衔铁闭合接触，从而使供电电路闭合。当p3.7接口输出的控制信号为高电平时，晶体管q1截止，电磁铁因断电失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断供电电路，定时插座断电。也就是，当用户旋转目标档位之后，单片机芯片可以获取相应的定时时间，执行定时功能，此时p3.7接口输出低电平的控制信号，供电电路闭合，定时插座为用电设备供电；当经过定时时间后，单片机芯片控制p3.7接口输出高电平的控制信号，供电电路断开，定时插座停止为用电设备供电。
62.由于单片机芯片是根据内部的程序实现定时功能，下面将结合附图介绍单片机芯片的工作原理。在该应用场景中，可以定义旋转波段开关的定时功能以分钟为单位，所以需要在单片机程序中设置以分钟为单位的定时中断子程序。
63.参见图6a和图6b，为单片机的主程序和定时中断子程序的工作原理图。
64.当单片机程序运行后，在初始化程序中，首先对片内ram空间进行分配和定义，用于存放定时时间参数。当定时控制电路工作时，主程序根据当前档位读入对应的定时时间参数，例如10分钟、20分钟等。在定时中断子程序中，要完成秒信号的产生、60秒计数、定时时间到否的查询等功能。其中，秒信号的产生是利用对单片机内部定时器t1产生的中断信号进行多次累加后形成的。同时，该信号还经过60次计数后产生分钟信号，然后再以分钟为时间间隔，从设置好的定时时间参数内逐一递减形成倒计数的定时方式。在通电工作状态下.当定时时间参数都减为0时，则该状态下的定时过程也就完成，控制电路将根据控制信号控制继电器断开完成断电。为了进一步提高电路的抗干扰性能，确保系统工作稳定，防止程序出现“跑飞”等现象，还可以在程序的各相关部位设置软件陷阱，其中，软件陷阱是通过执行某个指令进入特定的程序处理模块，相当于由外部中断响应，具有现场保护功能。软件陷阱用于抗干扰时，首先检查程序跑飞是否由干扰引起的，并判断造成影响的程度，如不能
恢复，则强制进入复位状态，如干扰已撤消，则可立即恢复执行原来的程序。
65.上述实施例以倒计时定时功能为例进行说明，在实际应用中，还可以根据用户的实际需求，定义旋转波段开关的不同档位功能，即编写单片机芯片的程序，本技术实施例对此不做限定。
66.本技术上述实施例利用单片机实现定时功能，定时控制电路仅用一个单片机芯片配合少量外围分立元件即可完成脉冲振荡、分段延时、定时参数设置的输入、输出控制等多种功能。由于单片机的时钟脉冲是利用晶振分频获得的，具有极高的频率稳定性。并且延时电路采用数字计数的方式进行，通过编写程序实现，因而对时间的控制精度较高，一致性较好，可有效地避免普通rc延时电路控制时间不准确、一致性差的问题。
67.下面将结合一种具体应用场景介绍本技术实施例提供的定时插座。
68.如图7所示，在该应用场景中，定时插座包括定时控制部分71和插座部分72，其中，定时控制部分包括旋转波段开关73和定时控制电路，插座部分72包括二孔插座和三孔插座，采用横向结构布局。该定时插座为暗装固定式插座，因此需要满足国家标准的插座暗盒尺寸要求，例如，安装孔位尺寸为60mm，插座底座的宽度尺寸必须小于51mm。
69.在图7所示的定时插座中，旋转波段开关共有8个档位，可分别表示定时10min、15min、20min、30min、45min、90min、关闭和常通。需要说明的是，旋转波段开关的档位功能以及档位数可以根据实际需求进行设置，本技术实施例对此不作限定。
70.下面将结合一种具体的应用场景，介绍该定时插座的具体结构。参加图8a和8b，分别展示了定时插座的整体结构以及部分具体结构。在该实施例中，如图8a所示，为定时插座的整体结构，包括：1安装架，2功能件，3旋钮以及4面板，其中，2功能件部分包括定时控制电路、插座部分，以及旋转波段开关与定时电路的连接电路。图8b所示为2功能件的具体结构，包括：5底座，6线路板，7插套铜件，8插套固定板，9螺钉，10三插保护门组件，11二插保护门组件以及12盖板。其中，线路板6上包括旋转波段开关以及定时控制电路(如单片机芯片)，插套铜件7即代表插座部分，其中在线路板6上包括一条输入线和一条输出线，对应于图5c所示的附图，输入线用于连接供电电源，输出线用于连接插套铜件7的火线，实现旋转波段开关与插座部分的连接。
71.根据上述组件组装定时插座时，一种可能的实现方式为，可以先将线路板6和插套铜件7先装配进底座5壳体内；再装配插套固定板8，使插套固定板8将插套铜件7压住，锁上固定螺钉9；接着在插套固定板8的槽中装上三插保护门组件10以及二插保护门组件11；盖上盖板12，盖板12与底座5通过塑料卡扣进行连接固定，此时功能件2装配完成。在功能件2的底座上设置有4只扣脚与托台，当功能件2从安装架1中间往下按压时，功能件2的托台支撑在安装架1的平台之上，同时底座5上的扣脚弹出，这样功能件就固定在安装架上了，向下有托台支撑，向上有扣脚支撑固定。旋钮3插入功能件2的线路板6上的旋转开关轴上，通过孔轴配合，旋转开关的轴为半圆轴，可以防止空转。最后根据旋钮3的位置盖上面板4，即完成了定时插座的组装。
72.需要说明的是，在该应用场景中所提供的定时插座仅为一种示例性的说明，并非仅限于上述实现方式，其他可实现上述定时插座的功能的实现方式也在本技术的保护范围内。
73.本技术实施例提供的定时插座使用旋钮来调节定时，相比较按钮或屏显的调节方
式，该调节方式是旋钮式波段档位控制，每个档位使用模压凸字效果便于识别，方便用户使用。相比于马达+齿轮组的定时转换器来说，结构更简单，精度更高，具有更高的安全性。
74.上述实施例中的暗装固定式定时插座的插座部分采用横向结构布局，在实际应用中，还可以采用如图9a、9b、9c所示的其他结构布局形式，满足国家标准即可。此外，在另一种可能的实现方式中，定时插座还可以采用明装固定式插座的形式实现，并非仅限于暗装固定式插座的实现形式。
75.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。其中作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
76.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
77.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
79.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技术。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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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。