现在市情上的插座基本都是非智能的,用电器接在插座上人们一样平常不会直接割断用电器电源因而用电器总是处于待机状态,如果插座此时处于接通状态,用电器就会产生待机功耗,造成电能的摧残浪费蹂躏。更有甚者如果用电器发生短路或者超负荷有可能引动怒警,存在较大的安全隐患。这与社会提倡的节能环保、安全用电的理念背道而驰,因此设计一款安全节能的智能插座很有现实意义。本节能智能插座方案,正为办理能源摧残浪费蹂躏及用电安全问题促进低碳生活而设立。
二、 设计的事理
1、系统的组成构造框图

SHAPE \ MERGEFORMAT
功率检测模块
MCU掌握单元
实行机构
图1
如图1所示,全体系统由五个部分组成,分别是系统电源、功率检测模块、MCU掌握单元、实行机构、输入外设。
2、硬件设计及事理
系统电源
图2
电源模块是基于LNK304设计。图2中L和N为220V互换电接口,将互换电加在LNK304芯片上,LNK304的S脚会输出12V电压,通过R13和R14分压成6V再通过一个三极管加强驱动能力,三级管上有部分压降,以是输出电压VDD大概为5V。
功率检测模块
图3
功率检测采取FC7759芯片,FC7759会根据采集到的电压旗子暗记与电流旗子暗记打算功率,根据功率的大小在CF脚输出一定频率的脉冲序列,该脉冲序列的频率与功率的大小成正比。单片机可以根据读到的脉冲频率来判断功率的大小从而发出相应指令来掌握实行机构做出相应动作。图中FLQ为采样电阻,采集的是电流旗子暗记,R3,R4,R5,R6电阻分压,采集的是电压旗子暗记。
MCU掌握部分
图4
掌握部分采取MP20E01型单片机,该型号单片机功耗低,体积小,价格低廉同时IO也知足本设计的需求。如图4,功率检测模块输出的脉冲旗子暗记送到MP20E01单片机的P14脚,P12脚读取按键旗子暗记,P15脚读取外部红外遥控旗子暗记,P13脚掌握LED指示灯,P1.1掌握继电器开启或关断插座电源。
实行机构
图5
当单片机检测到用电器功率过高或过低时掌握继电器导通或关断从而实现对插座电源的掌握。
输入外设
图6
通过按键输入可以实现对插座电源的开启和关断,还能进行一些功能设定(如设置学习功能),红外遥控紧张用来开启插座电源。
2、整体硬件设计事理图
图7
3、程序流程图
图8
程序流程如图8所示,上电后初始化单片机IO口、定时器,进行中断初配置然后进入大循环。检测按键或红外旗子暗记,如果输入无旗子暗记则连续检测按键和红外旗子暗记,如果有旗子暗记输入则开启插座电源。然后单片机判断此时是否为空载,如果为空载则掌握继电器关断插座电源,如果不为空载则检测学习功能设置标志位是否为1,如果为1则进行学习功能设定,如果不为1则进入到下一步。单片机判断当前功率是否处于阈值<功率<2KW范围内,如果在该范围内则循环到按键检测,如果功率不在该范围内则掌握继电器一段韶光后关断插座电源。
四、 总结
本智能插座设计本系统支持多个红外线频段,可以利用各种红外遥控器对系统进行操作。办理了用电器待性能耗的摧残浪费蹂躏问题,也办理了用电器短路或超负荷事情时安全问题,运行稳定,抗滋扰能力强,可靠性高,操作人性化。更主要的是构造大略,本钱低廉具有很好的运用前景。
原文链接:https://www.dianyuan.com/bbs/1500892.html