基於控制器的智能插座及電流、電壓、溫度監測保護方法與流程
2023-06-07 12:05:11 2
本發明涉及插座技術領域，特別涉及基於控制器的智能插座及電流、電壓、溫度監測保護方法。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，居民家用電器功率越來越大，傳統插座的可靠性往往不能滿足用戶的要求。一個性能優良的插座，不再僅僅是保證電器的正常工作，還要能夠實時採集流入插座的電流、電壓和溫度信息，計算流入插座的功率，並將採集到的信息及時的顯示在LCD液晶屏上。在採集電流、電壓和溫度信息的同時，為方便對用電器和插座本身進行保護，還需要設置過流、過壓、欠壓和高溫保護，以避免過大的電流、過高電壓和欠壓時對用電器造成的傷害，避免過高的工作溫度對智能插座本身造成損害。
因此，為了解決上述問題，插座技術領域急需一種基於控制器的智能插座級及電流、電壓、溫度監測保護方法，能夠實時採集流入智能插座的電流、電壓以及智能插座工作時的溫度信息，並將相關信息顯示於顯示屏上，針對不同的信息設置相應的保護，使用戶更加方便的了解用電設備耗電情況，並通過相應的過流、過壓、欠壓和高溫保護，對用電設備和智能插座本身進行保護，滿足人們對智能插座的需求。
技術實現要素：
本發明提供了基於控制器的智能插座及電流、電壓、溫度監測保護方法，技術方案如下：
基於控制器的智能插座，包括：插座本體、液晶屏、控制器、開關電源和報警裝置，所述開關電源分別與控制器、液晶屏、報警裝置相連接，所述控制器分別與顯示屏、報警裝置相連接；
該開關電源內集成了電壓電流採集模塊；
所述控制器內部設置有A/D轉換器、溫度傳感器和核心處理器，所述A/D轉換器分別與該電壓電流採集模塊、溫度傳感器、核心處理器相連接。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，還包括：無線模塊，與所述電源、核心處理器相連接。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，所述控制器為單片機。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，所述控制器為微處理器STM32F103ZET6。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，所述液晶屏為LCD顯示屏。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，還包括：輻射測量裝置，安裝於所述插座本體上，與所述控制器、開關電源相連接。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，所述報警裝置為蜂鳴器或聲光報警器。
如上所述的基於控制器的智能插座，其特徵在於，所述插座本體包括：外殼和插孔，所述插孔設置在外殼上。
基於STM32智能插座的電流、電壓、溫度監測保護方法，包括如下步驟：
步驟一，將插座本體與外接電源相連接，打開插座本體上的開關，進而外接電源與電源電路連通；電源為控制器、電壓電流採集模塊、顯示屏、報警裝置、無線模塊、輻射測量裝置供電；
步驟二，通過電壓電流採集模塊採集流入插座本體的電流電壓信息，溫度傳感器實時監測插座本體的工作溫度；
步驟三，電壓電流和溫度信息通過A/D轉換器進行模擬信號和數位訊號轉換，數字信息傳遞給核心處理器；
步驟四，核心處理器根據電流電壓數據得出電能使用功率，預先在核心處理器內設置電流電壓和溫度安全閾值，核心處理器將接受到的電流電壓、溫度數字信息與存儲的安全閾值進行比較，當高於安全閾值時，報警裝置開始報警；同時將電流電壓、功率、溫度數字信息顯示到顯示屏上；
步驟五，通過無線模塊將電流電壓、溫度數字信息傳遞到手機或者無線電腦上，便於用戶及時掌握電流電壓、溫度信息，當出現過流、過壓和欠壓問題時，用戶能夠及時的關閉開關，避免出現插座本體損壞的情況；同時通過輻射測量裝置對周圍環境中的電磁輻射進行檢測。
本發明的有益效果是：
1、本發明通過在插座本體內部嵌入STM32F103ZET6晶片，並且在智能插座上安裝顯示屏和報警裝置，同時在插座本體內部通過電源為控制器、電壓電流採集模塊、顯示屏、報警裝置、無線模塊、輻射測量裝置供電；通過電壓電流採集模塊實時採集流入插座本體的電流、電壓信息，通過溫度傳感器實施採集插座本體溫度信息，同時將這些信息顯示於顯示屏上，利用電流信息設置過流保護，利用電壓信息設置過壓和欠壓保護，利用溫度信息設置溫度保護，當電流、電壓、或者溫度超過安全閾值時， STM32F103ZET6晶片控制的報警裝置啟動，發出警報聲光提醒。通過該智能插座，用戶可以更加直觀的了解用電設備的耗電情況，設置的過流、過壓、欠壓和溫度保護，一方面能保證用電設備的安全，另一方面還能保證插座本體的正常工作，延長其使用壽命，同時便於用戶了解用電設備耗電情況；進一步地，插座本體在使用過程中，無線模塊為用戶提供無線網絡，使得用戶擁有更加方便的上網環境，便於信息的及時查收和採取安全措施，更加安全可靠。
2、本發明將輻射檢測與插座結合設置，輻射檢測裝置無需額外的佔用空間，並且插座是人們生活中的必備物品，所以設計巧妙，應用廣泛，能夠隨時隨地的對周圍環境中的電磁輻射進行檢測。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本發明：
圖1是本發明基於控制器的智能插座結構示意圖。
圖2是本發明基於控制器的智能插座結構示意圖。
圖3是本發明基於控制器的智能插座的結構框圖。
其中，圖1-3中的附圖標記與部件名稱之間的對應關係為：
插座本體1， 插孔2，電源連接線3，液晶屏4，控制器5，內有A/D轉換器201，溫度傳感器202，核心處理器203，開關電源6，報警裝置7，無線模塊8，輻射監測模塊9。
具體實施方式
本發明提供一種基於控制器的智能插座及電流、電壓、溫度監測保護方法，解決了現有插座不能對電流、電壓、溫度等插座使用環境進行監控，造成使用故障、容易發生事故，插座使用壽命短、不安全的問題。
為了使本發明技術實現的措施、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
如圖1、2、3所示，本發明提供了基於控制器的智能插座，包括：插座本體1、插孔2、電源連接線3、液晶屏4、控制器5、開關電源6、報警裝置7、無線模塊8、輻射監測模塊9；開關電源6內集成了電壓電流採集模塊CS5460A，在為微處理器、報警器、LCD液晶顯示屏和無線模塊供電的同時，對流入智能插座的電壓電流信息進行採集；控制器5、開關電源6都內置於插座本體1內；液晶屏4、報警裝置7位於插座本體1表面上；控制器5分別與液晶屏4、報警裝置7相連接；控制器5內部設置有A/D轉換器201、溫度傳感器202和核心處理器203；電壓電流採集模塊與A/D轉換器201、溫度傳感器202、核心處理器203、液晶屏4、報警裝置7、無線模塊8、輻射監測模塊9相連接。
無線模塊8與核心處理器203相連接，核心控制器203對其進行控制，構成一個路由器，為用戶提供無線網絡，方便用戶上網。
控制器5為單片機或微處理器STM32F103ZET6。
液晶屏4為LCD顯示屏。
報警裝置7為蜂鳴器或聲光報警器。
基於控制器的智能插座的電流、電壓、溫度監測保護方法，包括如下步驟：
步驟一，將電源連接線3與外接電源相連接，打開插座本體1上的開關電源6，外接電源與開關電源6電路連通，為電壓電流採集模塊、液晶屏4、控制器5、報警裝置7、無線模塊8供電；
步驟二，電壓電流採集模塊採集流入插座本體1的電流電壓信息，溫度傳感器202實時監測插座本體1的工作溫度；
步驟三，電壓電流和溫度信息通過A/D轉換器201進行模擬信號和數位訊號轉換，數字信息傳遞給核心處理器203；
步驟四，核心處理器203根據電流電壓數據得出電能使用功率，預先在核心處理器203內設置電流電壓和溫度安全閾值，核心處理器203將接收到的電流電壓、溫度數字信息與存儲的安全閾值進行比較，當高於安全閾值時，觸發報警裝置7報警同時將電流電壓、功率、溫度數字信息顯示到顯示屏6上；
步驟五，通過無線模塊8將電流電壓、溫度數字信息傳遞到手機或者無線電腦上，便於用戶及時掌握電流電壓、溫度信息，當出現過流、過壓和欠壓問題時，用戶能夠及時關閉開關，避免出現插座損壞的情況。
本發明通過在插座本體內部嵌入STM32F103ZET6晶片，並且在智能插座上安裝液晶屏和報警裝置，同時在插座本體內部通過電源為控制器、電壓電流採集模塊、液晶屏、報警裝置、無線模塊供電；通過電壓電流採集模塊實時採集流入插座本體的電流、電壓信息，通過溫度傳感器實時採集插座本體溫度信息，將這些信息顯示於顯示屏上，利用電流信息設置過流保護，利用電壓信息設置過壓和欠壓保護，利用溫度信息設置溫度保護，當電流、電壓、或者溫度超過安全閾值時， STM32F103ZET6晶片控制的報警裝置啟動，發出警報聲光提醒。通過該智能插座，用戶可以更加直觀地了解用電設備的耗電情況，設置的過流、過壓、欠壓和溫度保護，一方面能保證用電設備的安全，另一方面還能保證插座的正常工作，延長其使用壽命，同時便於用戶了解用電設備耗電情況；進一步地，插座在使用過程中，無線模塊為用戶提供無線網絡，使得用戶擁有更加方便的上網環境，便於信息的及時查收和採取安全措施，更加安全可靠。
本發明將輻射檢測與插座結合設置，輻射檢測裝置無需額外的佔用空間，並且插座是人們生活中的必備物品，所以設計巧妙，應用廣泛，能夠隨時隨地的對周圍環境中的電磁輻射進行檢測。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。