[发明专利]一种借WiFi插件的带定时功能电器

摘要

本发明公开了一种借WiFi插件的带定时功能电器，涉及电器自动控制技术领域，许多小家电如电饭煲、炖锅、养生炉、电陶炉、超声微孔雾化、学习型定时遥控等，能借助手机或电脑进行个性化设置，如高火时间、低火时间、保温时间、开机时间、关机时间等，很具实用性。本发明提出将带定时功能电器中的单片机通过I2C两线接口同ESP‑12 WiFi模块连接，ESP‑12 WiFi模块能无线连接手机或电脑实现方便直观的设置。起连接作用的ESP‑12 WiFi模块被设计成通用的插拔模块。定时功能电器本身不带时钟设置部件(指显示屏、按键组)，使结构简洁、成本降低。手机或电脑的定时设置界面随时可调出查看或修改重设。

主权项

1.一种借WiFi插件的带定时功能电器，由带定时功能电器及配套的WiFi插件两部分组成，所述带定时功能电器启动工作前先通过配套的WiFi插件，借助手机或电脑对其进行定时功能设置，所述的带定时功能电器及配套的WiFi插件特征为：带定时功能电器设有四芯插口供配套的WiFi插件插上，实现用手机或电脑进行定时功能或参数设置、或调出查看或修改重设；配套的WiFi插件是一种有封闭外壳的插拔模块，由ESP‑12 WiFi模块及四芯插口构成，被设计成带四芯插口的插拔小部件，其中的ESP‑12 WiFi模块通过四芯插口以I2C(master)两线串行总线接口方式同带定时功能电器中的微控制器MCU的I2C(slave)连接，四芯插口的排列为：+、SCL、SDA、‑；带定时功能电器设有一个启动按键、若干个LED工作状态指示；启动按键包括短按(短于0.5秒)、长按(超过0.5秒)、或逐次短按结合看工作状态指示LED，实现多功能选择启动；带定时功能电器中的微控制器的诸IO口分别同启动按键、工作状态指示LED连接；微控制器中数据主动传手机或电脑采用(I2C)SCL上沿中断通知ESP‑12模块，以及HTML5+JS的SSE服务器信息推送技术；一个配套的WiFi插件在不同的时间可分别同多个多种所述的带定时功能电器连接，仅在需要改变设置的定时功能或检查确认时插上连接一下，平时拔掉不用；带定时功能电器中的微控制器具有1K以上的flash EEPROM，用来保存所设置的参数，断电不丢失；配套的WiFi插件被设计成具有通用性，除设有规定排列的四芯插口外，另外还包括通过ESP‑12的RS串行口增设编程ESP‑12所用的与电脑联机的USB连线接口；其中的ESP‑12 WiFi模块采用NODEMCU固件及LUA脚本语言编程，开源公开，提供包括HTML5+JS的SSE程序范例及I2C(master)两线串行总线接口以SCL上沿中断方式触发启动读发来的字节的程序范例，为让用户自己用脚本语言改写为更喜欢的操作界面(HTML5)或配更多的微控制器应用；手机或电脑无线连接WiFi插件采用WiFi直连(ESP‑12 WiFi AP/STATION)模式，ESP‑12包括HTTP服务，手机或电脑不用下载安装APP，只要浏览器访问196.168.4.1或196.168.x.x，由无线路由器DHCP内定；不涉及第三方网络服务，也不需要通外网连接；所述借WiFi插件的带定时功能电器的用法如下：在带定时功能电器工作启动前，先用手机或电脑进行时间或定时功能设置，因此要插上配套的WiFi插件；若首次连接，手机或电脑在无线网络设置中找ESP‑12、无密码或12345678，进行WIFI连接，连接成功后，打开浏览器访问196.168.4.1，进入操作界面后就可进行时间或定时功能设置；接着将当地的无线路由器WIFI连接名、密码置入配套的WiFi插件中，使每次插上后其自动会连接当地的WIFI；设置成功后记下所用的(DHCP)IP地址(196.168.0.103)，此后手机或电脑无需再进无线网络设置中找ESP‑12连接，仍连原来的当地WIFI即可，当手机或电脑再要联机设置时，只要用浏览器访问所记下的(DHCP)IP地址196.168.0.103即可；进入手机或电脑上设置界面，有动态操作提示，包括直接测试效果或设置确认；设置满意后，拔掉WiFi插拔模块，以后的使用或启停工作只要按所述带定时功能电器上的启动按键、观察LED工作状态指示即可；手机或电脑设置时间或定时有HTML5标准时间控件出现，只要选：月、日、时、分、周中某数字、或直接输入数字；所述带定时功能电器的微控制器MCU连接的驱动电路，根据定时功能不同，典型的几类及连接方式如下：(1)光耦隔离固态继电器SSR的输入端(LED)串限流电阻R接微控制器MCU输出口P3.x；光耦隔离固态继电器SSR的两输出端(s、s)串限流电阻R1接双向可控硅BCR的T2、G触发端，G触发端同时连接电阻R2到T1端，双向可控硅BCR的T1、T2端就是等效的交流强电通断控制开关，可开关电机类、电热类、灯泡、及所有交流电器；(2)对不会引起触电的应用场合，可省掉占体积的光耦隔离固态继电器SSR，改用小电流触发型双向可控硅BCR1替代，微控制器MCU输出口Pk.x串限流电阻R1接BCR1的G触发端，G触发端同时连接电阻R2到T1端，BCR1的T2端串限流电阻R3接双向可控硅BCR2的G触发端，G触发端同时连接电阻R4到BCR2的T1端，BCR1的T1端、R2一端、BCR2的T2端连接在一起同220V交流电一端连接，并同微控制器MCU电源(3.3V)+端连接，BCR2的T1端接被控电器交流电输入的一端，被控电器交流电输入的另一端接220V交流电另一端；BCR1、BCR2两级可控硅输出可带千瓦级交流电器，对不到千瓦的交流电器，只要一只小电流触发型双向可控硅BCR1就够了，BCR1的T2端即为接被控电器交流电输入的一端；被控电器包括电机类、电热类、灯泡、及所有交流电器；(3)对不会引起触电的应用场合，若干微控制器MCU输出口Pk.x分别串限流电阻R3接若干小触发电流型双向可控硅BCR的G触发端，各BCR的T2输出端即为多个被控电器交流电输入的一端，包括多档电机的多个供电输入端；多个被控电器交流电输入的另一端连接在一起接220V交流电另一端，或多档电机的公共供电输入端接220V交流电另一端；这若干个BCR的T1端连接在一起同220V交流电一端连接，并同微控制器MCU电源(3.3V)+端连接；以此实现交流供电多路控制；(4)对定时超声微孔雾化加湿装置，相关的超声微孔雾化片的驱动、湿度检测、及低压直流风扇的驱动，用STC15W104类8脚单片机实现的连接方式如下：微控制器MCU输出108KHz的PWM矩形波的口P3.1串限流电阻R1接MOS管Mos1栅极G，MOS管Mos1源极S接地，MOS管Mos1漏极D接高频升压变压器B初级一端，B初级另一端接+12V，高频升压变压器B次级两端同超声微孔雾化片W两端并联；湿度检测采用DHT11一总线接口数字湿度传感器，微控制器MCU端口P3.2接DHT11仅有的一根数据线，DHT11的另两根引脚一根接地、一根接微控制器电源+端；微控制器MCU输出口P3.0串限流电阻R2接MOS管Mos2栅极G，MOS管Mos2源极S接地，MOS管Mos2漏极D接直流风扇F负极，直流风扇F正极接+12V；(5)对定时红外遥控器及学习型编码记录，用STC15W104类8脚单片机实现的连接方式如下：微控制器MCU输出口P3.5串限流电阻接红外发射LED负端，红外发射LED正端接微控制器电源+端；红外接收头(HS0038)输出端接微控制器MCU端口P3.2，红外接收头的另两根引脚一根接地、一根接微控制器电源(3.3V)+端。