一种智能插座的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能家居领域，具体涉及一种智能插座。
【背景技术】
[0002]WiFi智能插座利用了现有家庭中的WiFi网络，让智能手机或平板电脑等在联网条件下，能通过App操作打开或者关闭指定的电器。
[0003]智能插座突破了智能家居一贯的复杂系统形象，配合人手一部的智能手机和独立APP，可以让你在全球任何一个地方远程控制家中的电器，即插即用，使用方便。
[0004]区别于传统插座，智能插座的基本功能就是“远程控制+定时”，它能帮我们解决生活中的很多问题，例如将水壶灌满水接入智能插座，无论想喝热水还是温水，完全可根据自己起床的时间设定智能插座的工作时间。
[0005]但目前的智能插座也存在以下的问题:
[0006](I)智能插座控制电器开关只是〃 一次性〃，即断电后无法恢复到之前的通电状态，且也不支持电视、空调等需要二次开起的设备。
[0007](2)定时功能能够控制用电器在特定时段工作，在一定程度上减少了空闲时段的能源浪费，但实际用电时段并非固定，情况一旦变化，需要重新进行设定，使用不方便。
[0008](3)安全漏洞，除拥有者外其他手机用户也可以连接智能插座，或者手机丢失后，其他人可以用手机继续控制智能插座，没有足够的安全保护。
[0009](4)功能较单一。
【发明内容】
[0010]本实用新型就是针对上述【背景技术】中的不足之处，而提出的一种功能丰富的智能插座，即插即用，方便高效。
[0011]本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的:一种智能插座，包括Arduino板、串口 wifi模块、继电器模块、红外发射模块、红外接收模块、电流互感模块、LED灯、声波测距模块以及光传感器，所述串口 wifi模块与Arduin1板通过串口连接，所述继电器模块与Arduino板数字1 口连接，所述红外发射模块与Arduino板数字1 口连接，所述红外接收模块与Arduino板数字1 口连接，所述电流互感模块与Arduino板模拟1 口连接，所述LED灯与arduino板数字1 口连接，所述声波测距模块与arduino板IIC 口连接，所述光传感器与arduino板IIC 口相连。
[0012]在上述技术方案中，在智能插座的不同角度均连接红外发射模块，发射红外命令时由多个红外发射模块一起发射。
[0013]本实用新型的智能插座的工作方法，包括以下步骤:
[0014](I)通过串口向串口 wifi模块发送AT命令，设置其工作模式，当未设置路由器连接信息或者连接信息不可用时，默认wifi处于AP模式，供手机wifi连接后设置连接信息；当已设置路由器连接信息时，连接路由器，之后连接服务器，与服务器通讯；
[0015](2)通过控制与继电器模块相连的引脚的高低电平控制强电的通电断电；
[0016](3)通过控制与红外发射模块相连的引脚的高低电平发射红外信号，控制高低电平时借助定时器实现，红外发射是为了向设备发送遥控命令，以实现遥控器的功能，其流程如下:
[0017](3-1)手机APP端选择发射红外命令时，将此红外命令对应的计数值发送到智能插座；
[0018](3-2)如果在外网使用APP，则此命令通过服务器转发；如果在内网使用APPJl^b命令直接发送到智能插座；
[0019](3-3)接收到发射红外命令后，根据计数值乘以50ms作为信号的间隔时间，在间隔时间后控制红外发射模块改变高低电平状态，达到发射红外信号的效果；
[0020](4)通过读取与红外接收模块相连的引脚的高低电平，并记录红外信号的间隔时间，存储作为红外信号的原始数据，红外命令接收是为了复制用户自定义红外命令，例如用户购买空调，但服务器数据库中没有该空调的命令，那么用户可以把空调遥控器对着智能插座按下按钮，智能插座通过该功能学习红外命令，为了支持更多的红外设备，此处采用保存红外原始数据的方式，其流程如下:
[0021](4-1)当需要接收红外命令时，启动定时器每隔50ms读取红外接收模块的引脚的值；
[0022](4-2)当红外接收模块引脚值无变化时，计数加1，当计数超过红外命令正常间隔时间5秒时，大约计数至100时，如果未收到有效红外数据则计数归0，如果有红外有效数据则结束接收；
[0023](4-3)当红外接收模块引脚值发生变化时，保存该计数，并将计数归0，进行下一个信号数据的接收；
[0024](4-4)当红外信号接收结束时，把所有的计数值发送到手机端保存；
[0025](5)通过读取与电流互感模块相连的引脚的电压值获取当前的电流值；读取电流互感模块获得强电中的电流，默认220V电压，与当前的电流相乘得出功率，通过积分获取耗电量；分别获取强电的火线与零线的电流，当电流差值达到一定值即10毫安时，认为发生触电，通过继电器关闭电源；通过功率来判断此时电器是否正在待机，功率低于IW认为待机，待机时启动智能断电功能，通过继电器把该电器电源切断，此功能针对家用大功率不常用电器；
[0026](6)通过控制与LED灯相连的引脚的高低电平来控制LED灯的亮灭；通过读取与声波测距模块相连的引脚的值获取当前的距离；通过读取与光传感器相连的引脚的值获取当前的光强度；通过光传感器获取当前的光线强度，通过声波测距模块获取当前障碍物的距离，当夜晚最近障碍物距离发生变化时，点亮LED灯。该
[0027]综上所述，本实用新型智能插座实现的功能以及实现原理如下:
[0028]( I)万能红外遥控功能:在智能开关上集成红外发射/接收模块，通过接收模块来获取要复制的红外命令，通过发射模块来发送红外命令。此功能可以控制大多数支持红外遥控的设备，解决断电后无法恢复到之前状态的问题，在断电后的下一次通电时，可以通过红外遥控设备使得设备恢复之前的工作的状态。其中红外的接收/发射功能实现中，只记录原始数据，即红外的间隔时间，不做编解码，这样可以支持更多的设备。
[0029](2)功耗统计功能:使用电流互感模块获得强电中的电流，默认220V电压，与当前的电流相乘得出功率，通过积分获取耗电量。在获取电流时存在精度和量程的问题，采用多个小量程高精度电流互感器并联来实现精度和量程的需求。
[0030](3)防触电功能:分别获取强电的火线与零线的电流，当电流差值达到一定值时，认为发生触电，此时通过继电器关闭电源。
[0031](4)智能断电功能:家庭中使用的电器在正常使用和待机时功率的差距较大，智能开关可以通过功率来判断此时电器正在待机，当启动智能断电功能时，会把该电器电源切断。
[0032](5)密码保护功能:对于一些敏感的控制操作可以设置密码保护，在发送控制命令前需要经过密码验证，可以保护智能开关，避免受其他人破解控制而带来损失。
[0033](6)夜灯功能:开启自动夜灯功能时，通过光传感器获取当前的光线强度，通过声波测距模块获取当前障碍物的距离，当夜晚最近障碍物距离发生变化时，点亮LED灯。
[0034](7)损坏保障功能:当智能模块硬件或者软件异常时，默认恢复通电状态，此时即使智能模块损坏，也不会因为断电带来损失，可以当作普通插座使用。
[0035](8)智能开关的远程/近程控制，智能开关连接路由器后连接服务器，通过服务器来实现远程控制，在没有外网时，可通过局域网来控制。
[0036]本实用新型与当前的智能插座相比其优点在于:
[0037]1.功能丰富，可以花费较小的成本代价提供给用户更丰富更贴心的服务，例如:红外遥控，夜灯，耗电统计，智能断电等功能，把开关的作用发挥到极致。
[0038]2.提供安全保证，对于用户权限管理，用电安全意外，开关软硬件故障提供保障措施。
[0039]