节能智能插座设计

摘要：随着家用电器、电子产品的普及以及办公自动化设备的广泛应用，越来越多的产品具有了待机功能，为了解决待机能耗、意外事故等问题，设计了一款智能插座。同时，为了满足智能家居的需要，将此插座加入了若干智能化因素，包括定时开关、万年历、短路保护、自恢复保险、温度报警等功能。

关键词：节能智能插座 红外遥控 万年历 温度报警

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0167-02

目前市场上已出现多种节能插座，帮助人们减少电器的待机功耗。但节能智能插座还不多见。并且由于其有限的品类、高昂的价格，智能家居对于普通人来说却一直很遥远。但是由于人们生活水平的日益提高，人们开始追求智能化，但现阶段的智能家居不但不够完善，世面上种类繁多且其价格高昂，使得人们望而却步。现阶段很有必要研究一种稍显智能普通家庭又都能用得上的家居产品。

1 工作原理

该智能插座的设计主要是利用HT66F50作为主控芯片来控制继电器的通断控制家电的电源线路实现自动通断电控制。主控芯片连接液晶显示、独立按键、红外接收传感元件、温度传感元件、时钟芯片。待机状态下，该液晶显示时钟芯片当前时间数据（万年历）、当前温度等。芯片读取按键，可对智能插座定时开关设置、报警设置、遥控模式设置、时间调整等，这时液晶显示操作界面。在遥控模式下，可通过红外遥控对智能插座进行控制。

2 功能和特色

2.1 功能

智能插座不但节电，还能保护电器，它具有USB扩充功能、遥控控制功能、火灾报警功能。具备节能设计、长达10年的精准走时万年历，集各种保护于一体。他避免了不正常耗电，定时设置能够控制用电器在特定的时间段工作，在一定的程度上减少了空闲时段的能源浪费，但实际用电时段并非固定，情况一旦发生变化，需要重新设置，造成使用不便。遥控控制的引入成功完美的避开了这种问题，使用户使用更加贴心，而且充分体现了他的智能化。

2.2 特色

本产品外形设计新颖，能对电器的电源进行自动通断电控制。可以减少某些电器主机运转时间，从而延长电器主机的使用寿命并达到节能的目的。同时能够为多款数码产品充电，本产品适合场所广泛，特别是人多的公共场所，经营者为了方便给客人提供服务，适合休闲、娱乐、车站、码头、办公室、会议室、宾馆、酒楼、以及家庭等地使用。本作品可以设置温度报警上限，如遇插座起火时能切断电源并发出报警音。本作品默认待机状态时显示万年历。本作品带有自恢复保险，可以在过载、短路时保护电路。

3 硬件部分（图1）

3.1 继电器模块（图2）

特点：（1）具有输出信号指示灯；（2）直接可接单片机输出口；（3）抗干扰能力强，具有光电隔离；（4）具有二极管续流保护；（5）可单独控制一台设备；（6）继电器寿命长可连续吸合10万次；（7）外部连线采用旋转压接端子，使接线更牢固；（8）四周有固定安装孔，方便固定安装。

3.2 芯片供电/USB供电模块（图3）

本电源为隔离型工业级模块电源，具有温度保护、过流保护及短路保护，AC85-265V宽电压输入，高低压隔离，431精准稳压DC5V输出，体积小巧，性能稳定，性价比高输入电压AC85-265v 50/60HZ、输出电压DC5V（±0.2V）、输出电流600mA、功率3W。

3.3 实时时钟模块（图4）

3.4 温度传感器与红外接收模块（图5）

3.5 液晶显示模块（图6）

汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM），显示内容包括有简体、繁体、英文、日文、韩文等。

4 软件部分

本作品软件部分主要采用轮询法显示万年历信息，以及各功能模块的使能状态，一但条件满足则执行相应的处理程序，红外遥控采用中断法执行红外信号处理程序，以确保遥控信号及时处理，本作品的各模块信息通过芯片自带EEprom进行存储，保证断电数据不丢失（图7）。

5 测试方式

5.1 测试显示屏

将智能插座的插头插接110-220V交流电源，显示屏是否可以正常显示。常见症状例如：乱码、无背光、对比度太低。

5.2 测试继电器模块

将智能插座的插头插接110-220V交流电源，显示屏正常显示，ESC键或遥控可控制插座通断，则可判断继电器是否可用。

5.3 测试电源模块

将智能插座的插头插接110-220V交流电源，显示屏没有任何显示或显示太暗，ESC键和遥控不能控制插座通断或通断抖动，电源指示灯不亮或微亮，则可判电源模块是否可用。

5.4 蜂鸣器模块

设置报警模式开，建议报警温度大于当前一度，返回主界面，这时通过物理办法人为给智能插座升温，到达报警温度后，若报警器报警，则蜂鸣器模块可用。若报警器无反应，则蜂鸣器模块损坏。

5.5 定时测试

设置定时模式开，调整定时时间，返回主界面，若能达到到时通断，则定时功能可用。

5.6 遥控测试

在主界面，用遥控对准红外接收头按键操作，若能控制智能插座通断，则红外遥控模式可用。

6 产品基本技术参数表（如表1）

7 结语

节能智能插座的发展为网络化以及人们关注的防盗安全提供了条件，例如有一天你着急出去，而当你走到楼下的时候才发现你家有用电器没关，存在安全隐患，这时你只要拿起手机，通过互联网发送命令，他会替你处理好一切，并且反馈给你信息，让你你放心，你不管走在哪里，用电情况了如指掌。防盗安全同样的道理，通过网络反馈具体情况，使生活更加贴心。

参考文献

[1]钟启仁.HT66Fxx Flash单片机原理与实践[M].北京：航空航天大学出版社，2011.

[2]张毅刚.单片机原理及接口技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3]李晓林.单片机原理及接口技术[M].北京：电子工业出版社，2011.

[4]吴海彬.单片机原理及接口技术[M].北京：电子工业出版社，2010.