基于bluetooth技术传输的家用智能插座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种插座，尤其是一种能够实时采集设备用电信息的基于BLUETOOTH(蓝牙)技术传输的家用智能插座。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，人们的生活水平也越来越高，各式各样的家用电器设备也不断地涌现出来，走进千家万户，比如冰箱、洗衣机、空调、微波炉等，为人们的生活带来便利，提高了人们的生活质量。随着家用电器的增多，用户的电费支出也大幅增加，每个月都不知不觉地消耗掉几百元的电费。
[0003]目前，现有的电器设备通常只有在型号标识中说明其自身的耗电功率，或者以能耗等级的方式表示单位用电量的多少，而没有专门的计量模块对家用电器的用电情况进行计量，消费者也无法获得家用电器的用电信息，不能让用户直观、实时地了解每个电气设备的耗电情况。用户只能通过总电表了解总用电量的多少，而无法知道每个家用电器的耗电量的多少，不利于节约用电。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，以对家用电器的电参数进行监控、便于消费者获知家用电器的用电信息。
[0005]本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0006]基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，其结构特点是，包括盒体，所述盒体之内设置有电源转换模块、电能采集模块和蓝牙通信模块；所述电源转换模块外接220V交流电源并输出220V交流电，电源转换模块和电能采集模块相连接并为电能采集模块提供+5V直流电源；所述电源转换模块与所述蓝牙通信模块相连接并为蓝牙通信模块提供+5V直流电源；所述电能采集模块和蓝牙通信模块相连接，由电能采集模块将所采集的用电信息发送给蓝牙通信模块，由蓝牙通信模块将用电信息传送给外部设备。
[0007]本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座的结构特点也在于:
[0008]所述电源转换模块包括变压器B、整流桥BR、电容C30-C33和稳压芯片UlO ;所述变压器B的一次线圈NI连接220V交流电源，所述变压器B的二次线圈N2通过所述整流桥BR连接所述稳压芯片UlO ;所述电容C30的正极连接稳压芯片UlO的端子Vin，所述电容C30的负极连接稳压芯片UlO的端子GND ;所述电容C31的一端连接稳压芯片UlO的端子Vin，所述电容C31的另一端连接稳压芯片UlO的端子GND ；
[0009]所述电容C32的正极连接稳压芯片UlO的端子Vout，所述电容C32的负极连接稳压芯片UlO的端子GND ;所述电容C33的一端连接稳压芯片UlO的端子Vout，所述电容C33的另一端连接稳压芯片UlO的端子GND。
[0010]所述蓝牙通信模块包括蓝牙芯片Ul 1、电阻R34、电容C24、电容C25。
[0011]所述电能采集模块包括电源转换电路、微控制器U1、信号采集电路和通信电路；所述电源转换电路、信号采集电路和通信电路均与所述微控制器Ul相连接；所述电源转换电路用于将交流电源转换为直流电，为所述信号采集电路、微控制器Ul和通信电路提供电源；所述信号采集电路对家用电器的电源信号进行电压、电流采样；所述微控制器U1，用于接收信号采集电路发送的电压采样值和电流采样值，计算电压有效值、电流有效值、电能值、有功功率、无功功率和功率因数，并将计算结果发送给通信电路；所述通信电路用于将计算结果定期向所述Bluetooth技术通讯模块发送。
[0012]所述电源转换电路包括电源芯片U4、整流滤波电路和稳压电路；所述整流滤波电路的输入端与外部电源相连接，所述整流滤波电路的输出端与所述电源芯片U4相连接，所述电源芯片U4与所述稳压电路相连接；所述整流滤波电路包括二极管D4、电阻R20和电容EC2 ;所述稳压电路包括电容ECl、二极管Dl、二极管Dl?D3、二极管D5?D6、电容Cl?C2、电容C20?C21、电容E1、电感LI和芯片VR1。
[0013]所述信号采集电路包括锰铜分流器U2、电阻Rl I?R16、电阻Rl I?R16、电阻R22、电阻R27?R28、电阻R30?R31、压敏电阻RV2、电容C12?C19、连接端子P1、连接端子P3
和连接端子J4。
[0014]所述通信电路包括光耦U3、电阻R32?R33 ;所述光耦U3的引脚4通过电阻R32连接电源VDD，所述光耦U3的引脚3接地；所述光耦U3的引脚I通过电阻R33连接电源M_VDD0
[0015]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0016]本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，包括Bluetooth蓝牙通信模块、电能采集模块、电源转换模块以及通用插座盒体。
[0017]蓝牙通信模块是基于CLASS2功率等级的，采用Bluetooth2.1+EDR规范，兼容蓝牙3.0及以下版本应用，传输速度可达到3Mbit/s。电能采集模块包括电源转换电路、信号采集电路、微控制器和通信电路；采用超小体积电源模块，可实现交流电压220V转直流5V。盒体使用86型通用PVC明装底盒。
[0018]电能采集模块的信号采集电路对家用电器的电源信号进行电压、电流采样。微控制器接收信号采集电路发送的电压采样值和电流采样值，计算电压有效值、电流有效值、电能值、有功功率、无功功率和功率因数，并将计算结果发送给通信电路；所述通信电路用于将计算结果定期向所述Bluetooth通信模块发送，然后传输给设定的接收终端；用户通过接收终端可获取家用电器的用电信息，从而可以非常准确地获知各个用电设备的用电量，进而可通过控制用电设备的用电量来节约电能。
[0019]本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，具有可实时采集用电设备工作时的电压、电流值并计算出用电量、有功功率、无功功率和功率因数，对用电设备的电参数进行实时监控，便于消费者获知用电设备的用电信息等优点。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座的结构框图。
[0021]图2为本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座的电能采集模块的结构框图。
[0022]图3为本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座的电源转换模块的电路图。
[0023]图4为本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座的蓝牙通信模块的结构框图。
[0024]图5为图2的电能采集模块的电源转换电路的电路图。
[0025]图6为图2的电能采集模块的信号采集电路和微控制器的电路图。
[0026]图7为图2的电能采集模块的通信电路的电路图。
[0027]图8为图6中的采集电路的电路图。
[0028]图9为图6中的微控制器的电路图。
[0029]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0030]参见图1，本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，包括盒体，所述盒体之内设置有电源转换模块、电能采集模块和蓝牙通信模块；所述电源转换模块外接220V交流电源并输出220V交流电，电源转换模块和电能采集模块相连接并为电能采集模块提供+5V直流电源；所述电源转换模块与所述蓝牙通信模块相连接并为蓝牙通信模块提供+5V直流电源；所述电能采集模块和蓝牙通信模块相连接，由电能采集模块将所采集的用电信息发送给蓝牙通信模块，由蓝牙通信模块将用电信息传送给外部设备。
[0031]如图1，本发明的基于BLUETOOTH技术传输的家用智能插座，主要由Bluetooth技术通讯模块、电能采集模块、电源转换模块以及通用插座盒体组成。Bluetooth技术通讯模块基于CLASS2功率等级，采用Bluet00th2.1+EDR规范，兼容蓝牙3.0及以下版本应用，传输速度可达到3Mbit/s ;电能采集模块包括电源转换电路、信号采集电路、微控制器和通信电路；电源转换模块可将220V交流电转为5V直流电。基于Bluetooth技术传输的家用智能插座，可对家用电器的电参数进行监控并通过Bluetooth技术发送到接收端，便于消费者获知家用电器的用电信息。
[0032]所述电源转换模块包括变压器B、整流桥BR、电容C30-C33和稳压芯片UlO ;所述变压器B的一次线圈NI连接220V交