[发明专利]一种多功能智能插座

说明书

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种多功能智能插座，该多功能插座由硬件系统和软件系统组成，所述硬件系统包括状态检测模块、单片机系统模块和电源模块，其中状态检测模块和电源模块均与单片机系统模块相连，所述状态检测模块由温度检测膜块、电流检测模块和电压检测模块组成，所述单片机系统模块还连接有时钟芯片、键盘、继电器、蜂鸣器和LCD，所述继电器连接插座插孔，所述电源模块还给LCD、电流检测模块和电压检测模块直接供电，所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序，具有定时、电流检测、电压检测、温度检测、液晶显示、自动休眠、自动报警等多种智能功能。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种多功能智能插座。

背景技术

家用电器的广泛使用，提高了人们的生活水平，也导致了因家用电器而引起的大量火灾。据公安和消防部门有关资料显示，全国平均每天发生火灾358起，其中电器火灾占30％以上，其主要原因是超负荷、短路、电弧等，事故的发生与家用电器的插座密切相关。因此，研制出当家用电器出现安全隐患时能及时切断电源的智能插座，至关重要。

市场现有的绝大多数插座不具备任何智能功能，极少所谓的“智能插座”也只具备定时开、关功能，无法对非正常状况进行监测与断电控制，不具备真正的智能功能，并且价格昂贵。现有的插座已经不能适应各方面的需要，功能新颖的插座有着强大的市场需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种多功能智能插座，它是以微功耗单片机PIC16F877A为信息处理核心的多功能智能插座，这种插座具有温度检测、过流过压保护、定时开通、定时关断、自动报警、自动休眠、状态提示等智能功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种多功能智能插座，该多功能插座由硬件系统和软件系统组成，所述硬件系统包括状态检测模块、单片机系统模块和电源模块，其中状态检测模块和电源模块均与单片机系统模块相连，所述状态检测模块由温度检测膜块、电流检测模块和电压检测模块组成，所述单片机系统模块还连接有时钟芯片、键盘、继电器、蜂鸣器和LCD，所述继电器连接插座插孔，所述电源模块还给LCD、电流检测模块和电压检测模块直接供电，所述软件系统包括信号采集、信号处理、键盘管理、LCD显示以及定时程序。

在上述方案基础上优选，所述单片机系统模块与时钟芯片之间的连接是相互的。

在上述方案基础上优选，所述电源模块为直流稳压电源，由插座接头引入220V交流电压，经过电容压降电路输出5V直流电压给直流稳压电源，其中电容压降电路是经过4.7μF聚丙烯电容降压，再经二极管半波整流，12V稳压二极管稳压，电容滤波，LM317稳压输出5V直流电压。

在上述方案基础上优选，所述电压检测模块采用电阻分压的原理，电网电压220V经电阻R1、R2分压变为的0～5V电压信号，经二极管半波整流，再经RC低通滤波，截止频率f＝1/(2πRC)，最后将直流电压V(t)送至单片机A/D转换输入口RA0。

在上述方案基础上优选，所述电流检测模块利用欧姆定律U＝IR的原理，将大电流信号转化成小电压信号，电流信号I(t)经锰铜小电阻转化为电压信号U(t)，再经运算放大器LM324单级负反馈放大，电压增益A＝(-R3/R2),RC低通滤波后将电压U(t)送至单片机A/D转换输入口RA1。

在上述方案基础上优选，所述温度检测模块采用数字温度传感器DS18B20。

在上述方案基础上优选，所述单片机系统模块采用PIC16F877A单片机，其中RA0和RA1分别作为插座电压和电流信号A/D输入端，RB0作为温度信号的输入端，RB4～RB7用于接收键盘按键输入，RC0～RC2用于和时钟芯片DS1302的通信，RC3用于控制继电器的开关切换RC4，RC5用于控制LED指示灯，RC7用于控制蜂鸣器，RD0～RD7和RE0～RE2用于连接LCD1602。