本實用新型涉及智能插座領(lǐng)域，具體涉及一種能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的智能計量插座。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的生活已經(jīng)變得越來越智能化了，為了滿足人們的需求，插座也變成了智能插座，有的智能插座能清除電力垃圾，有的智能插座能防雷擊、防短路、防過載、防漏電、還能自動斷電，還有的智能插座具有童鎖功能以及實時顯示電流的功能，到目前為止智能插座已經(jīng)發(fā)展的比較廣泛，但是技術(shù)上還有待于進(jìn)步。

現(xiàn)有的智能插座普遍采用非隔離電源供電，缺點為非隔離電源是強電和弱電共地，存在潛在危險，即使采用了隔離電源供電也是采用的線性變壓，線性變壓效率低，體積大，不適合較小的插座來使用，而且現(xiàn)有的智能插座通常都不能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的智能計量插座，解決現(xiàn)有的智能插座采用非隔離電源供電的問題，同時解決現(xiàn)有的智能插座不能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的問題。

一種能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的智能計量插座，包括從上到下依次設(shè)置的主控電路板、插座結(jié)構(gòu)件和電源電路板，上述插座結(jié)構(gòu)件與市電網(wǎng)連接，插座結(jié)構(gòu)件與市電網(wǎng)連接的電路上設(shè)有繼電開關(guān)，電源電路板和主控電路板通過銅柱連接，電源電路板上設(shè)有取電模塊和DC-DC隔離模塊，取電模塊的輸入端與市電網(wǎng)相連，取電模塊的輸出端與DC-DC隔離模塊的輸入端相連，DC-DC隔離模塊的輸出端與主控電路板相連，主控電路板上包括單片機(jī)、zigbee模塊和繼電模塊，單片機(jī)與zigbee模塊相互連接，單片機(jī)的輸出端與繼電模塊的輸入端相連，繼電模塊的輸出端與繼電開關(guān)相連，上述單片機(jī)的輸入端和輸出端還分別連有觸控模塊和顯示模塊，zigbee模塊與網(wǎng)關(guān)相互連接，網(wǎng)關(guān)與移動終端設(shè)備相互連接。

取電模塊從市電網(wǎng)進(jìn)行取電，并通過 DC-DC隔離模塊進(jìn)行變壓和對電路進(jìn)行隔離，然后作為電源給主控電路板上的單片機(jī)及各個模塊進(jìn)行供電，通過對觸控模塊進(jìn)行觸控，能對插座的通斷電進(jìn)行控制，觸控模塊將觸控信息傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)接收到觸控模塊傳來的信息后進(jìn)行處理，然后發(fā)出控制信號，將控制信號傳遞給繼電模塊，繼電模塊在接收到控制信號后控制繼電開關(guān)通斷，從而實現(xiàn)插座的通斷電，在單片機(jī)將控制信號傳遞給繼電模塊的同時，單片機(jī)還將信號傳遞給顯示模塊，顯示模塊能對插座的通電情況進(jìn)行顯示，zigbee模塊則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳送與接收，zigbee模塊接收單片機(jī)傳送過來的信息后，將接收到的信息傳遞給網(wǎng)關(guān)，通過網(wǎng)關(guān)實時的將信息發(fā)送到移動終端設(shè)備，同時可以通過移動終端設(shè)備發(fā)出控制指令，從移動終端設(shè)備發(fā)出的控制指令經(jīng)網(wǎng)關(guān)傳遞給zigbee模塊，由zigbee模塊將控制指令傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)在接收到控制指令后進(jìn)行處理，然后向相關(guān)的模塊發(fā)出控制信號，對插座進(jìn)行控制，這就實現(xiàn)了對插座的遠(yuǎn)程控制，而且通過移動終端設(shè)備還能使插座的童鎖功能使能。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述電源電路板上還設(shè)有電能計量模塊，電能計量模塊的輸入端與DC-DC隔離模塊的輸出端相連，電能計量模塊的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連。

電能計量模塊能對電路進(jìn)行檢測，檢測后將檢測的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，然后由單片機(jī)對得到的電壓、電流和電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后將電壓、電流和電量的信息傳遞zigbee模塊，由zigbee模塊將信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)發(fā)送到移動終端設(shè)備。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述觸控模塊為SW-SPST按鍵開關(guān)，顯示模塊為LED燈。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述取電模塊的主控芯片為LNK306芯片，LNK306芯片的輸入端與市電網(wǎng)相連，LNK306芯片的輸出端與DC-DC隔離模塊的輸入端相連，DC-DC隔離模塊包括B1205XT-2WR2芯片和HT7233芯片，B1205XT-2WR2芯片的輸入端與LNK306芯片的輸出端相連，B1205XT-2WR2芯片的輸出端與HT7233芯片的輸入端相連，HT7233芯片的輸出端與主控電路板相連，上述單片機(jī)的主控芯片為STM32F103C8T6芯片，zigbee模塊的主控芯片為zigbee芯片，繼電模塊的主控芯片為L9110S芯片，STM32F103C8T6芯片與zigbee芯片相互連接，STM32F103C8T6芯片的輸出端與L9110S芯片的輸入端相連，L9110S芯片的輸出端與繼電開關(guān)的輸入端相連，上述繼電開關(guān)的型號為ADW1205HLW。

LNK306芯片通過標(biāo)準(zhǔn)電路，配合外圍的電容、電阻以及二極管將市電網(wǎng)的電壓從220V降低到12V，使其轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的直流電源，R1相當(dāng)于保險絲，D1進(jìn)行半波整流，C5和C6為濾波電容；12V的直流電源經(jīng)過B1205XT-2WR2芯片轉(zhuǎn)換以后得到隔離的5V電源，再經(jīng)過HT7233芯片得到隔離的3.3V電源，主控電路板由隔離的3.3V電源進(jìn)行供電，STM32F103C8T6芯片的PA11引腳和PA12引腳分別與L9110S芯片的IA引腳和IB引腳相連，STM32F103C8T6芯片接收到觸控信號后進(jìn)行處理，然后通過PA11引腳和PA12引腳向L9110S芯片的IA引腳和IB引腳發(fā)出控制信號，L9110S芯片接收到控制信號后，控制繼電開關(guān)進(jìn)行開閉，從而控制插座的通斷，STM32F103C8T6芯片的RX引腳和TX引腳則分別與zigbee芯片的TX1和RX1引腳相連，STM32F103C8T6芯片的TX引腳用于向zigbee芯片的RX1引腳發(fā)射信息，STM32F103C8T6芯片的RX引腳則用于接收zigbee芯片的TX1引腳發(fā)出的反饋的信息。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述LNK306芯片的輸出端與B1205XT-2WR2芯片的輸入端相連的電路上還連有78L05/SOT-89芯片。

設(shè)置78L05/SOT-89芯片具有穩(wěn)壓的作用，能使內(nèi)部電路實現(xiàn)限流和熱保護(hù)，同時可以消除噪聲影響，消除和單點調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述電能計量模塊的主控芯片為HLW8012芯片，HLW8012芯片的輸入端與DC-DC隔離模塊的輸出端相連，HLW8012芯片的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連。

由R10的錳銅電阻進(jìn)行電流信號的采集，并通過HLW8012芯片進(jìn)行電流計算；由R12-R15和R18的分壓電路進(jìn)行電壓采集，并通過HLW8012芯片進(jìn)行電壓計算，HLW8012芯片的CF1和CF引腳可以輸出電量脈沖、電壓或者電流脈沖。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述HLW8012芯片的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連的電路上還連有PS2811-1芯片。

PS2811-1芯片具有隔離光耦的作用，采集到電路的相關(guān)信息后，在將信息傳遞給單片機(jī)的過程中經(jīng)過隔離光耦，能避免信號的干擾。

作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述主控電路板、插座結(jié)構(gòu)件和電源電路板組裝后固定在插座底殼內(nèi)，插座底殼殼蓋的表面設(shè)有突起的夜間指示燈罩，夜間指示燈罩內(nèi)設(shè)有熒光指示燈，夜間指示燈罩的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，夜間指示燈罩的進(jìn)風(fēng)口通過風(fēng)管與微型風(fēng)機(jī)相連。

設(shè)置熒光指示燈能讓人們在夜里很容易就找到插座，而在夜間指示燈罩的頂部和底部分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，這樣通過啟動風(fēng)機(jī)就能對插座底殼殼蓋表面的灰塵進(jìn)行清理，這樣清理起來方便快捷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少能達(dá)到以下有益效果中的一項：

1.通過DC-DC隔離模塊對電能計量模塊和主控電路板的供電電源進(jìn)行隔離，提高了計量的精確性和主控電路板的穩(wěn)定性。

2.減小了電網(wǎng)的波動對計量插座的影響。

3.可以通過按鍵手動本地控制插座通斷電，也可通過移動終端設(shè)備上的APP經(jīng)過網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程控制插座通斷電。

4.通過移動終端設(shè)備上的APP經(jīng)網(wǎng)關(guān)控制插座的按鍵是否起作用，即可以通過APP控制插座的童鎖功能是否使能，如果插座的童鎖功能使能，則按鍵手動本地控制插座的通斷電不能使用，如果童鎖功能沒有使能，按鍵手動本地操作正常。

5.如果市電斷電后又來電，有些設(shè)備是需要立即工作的如冰箱，是需要插座通電后保持原來狀態(tài)的，另外一些設(shè)備是不需要立即工作的如空調(diào)等，本智能計量插座可以通過移動終端設(shè)備上的APP設(shè)置是否使能通電保持狀態(tài)。

6.單片機(jī)可以定時的讀取插座計量的電量、瞬時電壓、瞬時電流等用電參數(shù)并把信息推送到移動終端設(shè)備上的APP，并對設(shè)備的用電量進(jìn)行統(tǒng)計分析。

附圖說明

圖1為本實用新型主控電路板、插座結(jié)構(gòu)件和電源電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型主控電路板和電源電路板上各模塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型取電模塊的電路圖。

圖4為本實用新型DC-DC隔離模塊的電路圖。

圖5為本實用新型電能計量模塊的電路圖。

圖6為本實用新型單片機(jī)的電路圖。

圖7為本實用新型zigbee模塊的電路圖。

圖8為本實用新型繼電模塊的電路圖。

圖9為本實用新型觸控模塊的電路圖。

圖10為本實用新型顯示模塊的電路圖。

圖11為本實用新型插座底殼殼蓋、夜間指示燈罩以及微型風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

具體實施例1：

圖1和圖2示出了 一種能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的智能計量插座，包括從上到下依次設(shè)置的主控電路板1、插座結(jié)構(gòu)件2和電源電路板3，上述插座結(jié)構(gòu)件2與市電網(wǎng)連接，插座結(jié)構(gòu)件2與市電網(wǎng)連接的電路上設(shè)有繼電開關(guān)，電源電路板3和主控電路板1通過銅柱連接，電源電路板3上設(shè)有取電模塊31和DC-DC隔離模塊32，取電模塊31的輸入端與市電網(wǎng)相連，取電模塊31的輸出端與DC-DC隔離模塊32的輸入端相連，DC-DC隔離模塊32的輸出端與主控電路板1相連，主控電路板1上包括單片機(jī)11、zigbee模塊12和繼電模塊13，單片機(jī)11與zigbee模塊12相互連接，單片機(jī)11的輸出端與繼電模塊13的輸入端相連，繼電模塊13的輸出端與繼電開關(guān)相連，上述單片機(jī)11的輸入端和輸出端還分別連有觸控模塊14和顯示模塊15，zigbee模塊12與網(wǎng)關(guān)相互連接，網(wǎng)關(guān)與移動終端設(shè)備相互連接。

取電模塊從市電網(wǎng)進(jìn)行取電，并通過 DC-DC隔離模塊進(jìn)行變壓和對電路進(jìn)行隔離，然后作為電源給主控電路板上的單片機(jī)及各個模塊進(jìn)行供電，通過對觸控模塊進(jìn)行觸控，能對插座的通斷電進(jìn)行控制，觸控模塊將觸控信息傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)接收到觸控模塊傳來的信息后進(jìn)行處理，然后發(fā)出控制信號，將控制信號傳遞給繼電模塊，繼電模塊在接收到控制信號后控制繼電開關(guān)通斷，從而實現(xiàn)插座的通斷電，在單片機(jī)將控制信號傳遞給繼電模塊的同時，單片機(jī)還將信號傳遞給顯示模塊，顯示模塊能對插座的通電情況進(jìn)行顯示，zigbee模塊則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳送與接收，zigbee模塊接收單片機(jī)傳送過來的信息后，將接收到的信息傳遞給網(wǎng)關(guān)，通過網(wǎng)關(guān)實時的將信息發(fā)送到移動終端設(shè)備，同時可以通過移動終端設(shè)備發(fā)出控制指令，從移動終端設(shè)備發(fā)出的控制指令經(jīng)網(wǎng)關(guān)傳遞給zigbee模塊，由zigbee模塊將控制指令傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)在接收到控制指令后進(jìn)行處理，然后向相關(guān)的模塊發(fā)出控制信號，對插座進(jìn)行控制，這就實現(xiàn)了對插座的遠(yuǎn)程控制，而且通過移動終端設(shè)備還能使插座的童鎖功能使能。

具體實施例2：

本實施例是在具體實施例1的基礎(chǔ)上增設(shè)了電能計量模塊，上述電源電路板3上還設(shè)有電能計量模塊33，電能計量模塊33的輸入端與DC-DC隔離模塊32的輸出端相連，電能計量模塊33的輸出端與單片機(jī)11的輸入端相連。

電能計量模塊能對電路進(jìn)行檢測，檢測后將檢測的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，然后由單片機(jī)對得到的電壓、電流和電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后將電壓、電流和電量的信息傳遞zigbee模塊，由zigbee模塊將信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)發(fā)送到移動終端設(shè)備。

具體實施例3：

如圖9和圖10所示，本實施例是在具體實施例1的基礎(chǔ)上對觸控模塊和顯示模塊進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，上述觸控模塊14為SW-SPST按鍵開關(guān)，顯示模塊15為LED燈。

具體實施例4：

如圖3、圖4、圖6、圖7、圖8所示，本實施例是在具體實施例1的基礎(chǔ)上對主控電路板上各個模塊進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，上述取電模塊31的主控芯片為LNK306芯片，LNK306芯片的輸入端與市電網(wǎng)相連，LNK306芯片的輸出端與DC-DC隔離模塊32的輸入端相連，DC-DC隔離模塊32包括B1205XT-2WR2芯片和HT7233芯片，B1205XT-2WR2芯片的輸入端與LNK306芯片的輸出端相連，B1205XT-2WR2芯片的輸出端與HT7233芯片的輸入端相連，HT7233芯片的輸出端與主控電路板1相連，上述單片機(jī)11的主控芯片為STM32F103C8T6芯片，zigbee模塊12的主控芯片為zigbee芯片，繼電模塊13的主控芯片為L9110S芯片，STM32F103C8T6芯片與zigbee芯片相互連接，STM32F103C8T6芯片的輸出端與L9110S芯片的輸入端相連，L9110S芯片的輸出端與繼電開關(guān)的輸入端相連，上述繼電開關(guān)的型號為ADW1205HLW。

LNK306芯片通過標(biāo)準(zhǔn)電路，配合外圍的電容、電阻以及二極管將市電網(wǎng)的電壓從220V降低到12V，使其轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的直流電源，R1相當(dāng)于保險絲，D1進(jìn)行半波整流，C5和C6為濾波電容；12V的直流電源經(jīng)過B1205XT-2WR2芯片轉(zhuǎn)換以后得到隔離的5V電源，再經(jīng)過HT7233芯片得到隔離的3.3V電源，主控電路板由隔離的3.3V電源進(jìn)行供電，STM32F103C8T6芯片的PA11引腳和PA12引腳分別與L9110S芯片的IA引腳和IB引腳相連，STM32F103C8T6芯片接收到觸控信號后進(jìn)行處理，然后通過PA11引腳和PA12引腳向L9110S芯片的IA引腳和IB引腳發(fā)出控制信號，L9110S芯片接收到控制信號后，控制繼電開關(guān)進(jìn)行開閉，從而控制插座的通斷，STM32F103C8T6芯片的RX引腳和TX引腳則分別與zigbee芯片的TX1和RX1引腳相連，STM32F103C8T6芯片的TX引腳用于向zigbee芯片的RX1引腳發(fā)射信息，STM32F103C8T6芯片的RX引腳則用于接收zigbee芯片的TX1引腳發(fā)出的反饋的信息。

具體實施例5：

本實施例是在具體實施例4的基礎(chǔ)上增設(shè)了78L05/SOT-89芯片，上述LNK306芯片的輸出端與B1205XT-2WR2芯片的輸入端相連的電路上還連有78L05/SOT-89芯片。

設(shè)置78L05/SOT-89芯片具有穩(wěn)壓的作用，能使內(nèi)部電路實現(xiàn)限流和熱保護(hù)，同時可以消除噪聲影響，消除和單點調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題。

具體實施例6：

如圖5所示，本實施例是在具體實施例2的基礎(chǔ)上對電能計量模塊進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，上述電能計量模塊33的主控芯片為HLW8012芯片，HLW8012芯片的輸入端與DC-DC隔離模塊32的輸出端相連，HLW8012芯片的輸出端與單片機(jī)11的輸入端相連。

由R10的錳銅電阻進(jìn)行電流信號的采集，并通過HLW8012芯片進(jìn)行電流計算；由R12-R15和R18的分壓電路進(jìn)行電壓采集，并通過HLW8012芯片進(jìn)行電壓計算，HLW8012芯片的CF1和CF引腳可以輸出電量脈沖、電壓或者電流脈沖。

具體實施例7：

本實施例是在具體實施例6的基礎(chǔ)上增設(shè)了PS2811-1芯片，上述HLW8012芯片的輸出端與單片機(jī)11的輸入端相連的電路上還連有PS2811-1芯片。

PS2811-1芯片具有隔離光耦的作用，采集到電路的相關(guān)信息后，在將信息傳遞給單片機(jī)的過程中經(jīng)過隔離光耦，能避免信號的干擾。

具體實施例8：

如圖11所示，本實施例是在具體實施例1的基礎(chǔ)上增設(shè)了夜間指示燈罩，上述主控電路板1、插座結(jié)構(gòu)件2和電源電路板3組裝后固定在插座底殼內(nèi)，插座底殼殼蓋4的表面設(shè)有突起的夜間指示燈罩5，夜間指示燈罩內(nèi)設(shè)有熒光指示燈，夜間指示燈罩5的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，夜間指示燈罩的進(jìn)風(fēng)口通過風(fēng)管6與微型風(fēng)機(jī)7相連。

設(shè)置熒光指示燈能讓人們在夜里很容易就找到插座，而在夜間指示燈罩的頂部和底部分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，這樣通過啟動風(fēng)機(jī)就能對插座底殼殼蓋表面的灰塵進(jìn)行清理，這樣清理起來方便快捷。

盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。