智能插座

1.一种智能插座，包括电源插头和插孔，其特征在于，该插座还包括电源转换模块、SOC中央处理模块、通信模块、存储模块、开关控制模块和LED指示模块，所述开关控制模块含有继电器；所述电源插头的输出端分别与电源转换模块、SOC中央处理模块、继电器连接，所述电源转换模块的输出端分别与SOC中央处理模块、通信模块连接，所述SOC中央处理模块的输出端分别与通信模块、存储模块、开关控制模块、LED指示模块连接，所述继电器的输出端与插孔连接。
2.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述电源转换模块包括一个AC-DC电源模块和一个DC-DC电源模块。
3.根据权利要求2所述的智能插座，其特征在于，所述AC-DC电源模块的输出端与DC-DC电源模块连接。
4.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述继电器采用磁保持继电器。
5.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述存储模块采用EEPROM。
6.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述通信模块为Wi-Fi通信模块。
7. 根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述通信模块还含有一个电源控制电路。
8.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述LED指示模块包括一个用于指示电源工作状态的红灯、一个用于指示Wi-Fi网络连接状况的蓝灯和一个用于指示继电器通断状态的黄灯。

智能插座\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种插座，特别涉及一种智能插座。\n背景技术\n[0002] 近年来，随着智能用电技术的不断发展，传统的用户电源插座已逐步趋于智能化发展。在其发展过程中，智能插座表现出的功能主要有过流过压保护、定时开关、电能计量、通信组网、远程控制、电器设备识别等，但现有智能插座通常只以其中的一两个功能为主，功能比较单一。此外，智能插座的通信模块使其功耗大大增加，且只支持客户端或者服务端中的一种通信模式，存在组网不便、断网情况下无法控制等缺陷。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的就是为了克服现有智能插座功能单一、功耗较高、组网不便且通信不可靠的缺点，提供一种具有低功耗，组网方便可靠，集过流过压保护、定时开关、电能计量、通信组网等功能于一体的智能插座。\n[0004] 本实用新型提出的智能插座，包括电源插头、插孔、电源转换模块、SOC中央处理模块、通信模块、存储模块、开关控制模块和LED指示模块，所述开关控制模块含有继电器；所述电源插头的输出端分别与电源转换模块、SOC中央处理模块、继电器连接，所述电源转换模块的输出端分别与SOC中央处理模块、通信模块连接，所述SOC中央处理模块的输出端分别与通信模块、存储模块、开关控制模块、LED指示模块连接，所述继电器的输出端与插孔连接。\n[0005] 所述电源转换模块包括一个AC-DC电源模块和一个DC-DC电源模块，所述AC-DC电源模块的输出端与DC-DC电源模块连接，所述电源转换模块给SOC中央处理模块和通信模块提供工作电源。\n[0006] 所述SOC管理模块集成了计量内核、UART驱动、软时钟单元和IO驱动单元，所述SOC管理模块主要完成数据处理、电能计量、定时和控制功能。\n[0007] 所述继电器采用磁保持继电器，该继电器的闭合断开状态由开关控制模块控制，当插座超负荷或定时完成时，继电器自动跳闸，起到过流过压保护和定时开关的作用。\n[0008] 所述存储模块采用EEPROM，用来存储电量数据、定时器配置数据和通信模块配置数据等信息。\n[0009] 所述通信模块为Wi-Fi通信模块，该模块工作在AP-STA共存模式下，即同时支持客户端与服务端模式。做客户端时，可以通过无线路由器与远程服务器进行数据交互；\n做服务端时，可以利用移动互联网终端访问并且控制该模块，并且所有数据通信格式支持Modbus协议。\n[0010] 所述通信模块还含有一个电源控制电路，该电路是利用一个单片机IO口驱动一个三级管开关电路来控制通信模块的电源工作状态，当通信模块处于非通信状态时，该电路将断开通信模块的工作电源从而达到降低插座的功耗的目的。\n[0011] 所述LED指示模块包括一个用于指示电源的工作状态的红灯、一个用于指示Wi-Fi网络连接状况的蓝灯和一个用于指示继电器的通断状态的黄灯。\n[0012] 本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型具备过流过压保护、定时开关、电能计量、通信组网、远程控制等多种功能，解决了现有智能插座功能单一的问题；（2）本实用新型在通信模块设计了一个电源控制电路，在插座不通信时关闭通信模块的工作电源，克服了现有智能插座功耗较高的缺陷；（3）本实用新型的通信模块采用Wi-Fi通信模块，支持模块之间以及与无线路由器之间相互通信，当远程服务端网络出现异常时，用户仍然可以通过移动终端控制插座开断，解决了现有智能插座之间组网不便和断网情况下无法控制的问题。\n附图说明\n[0013] 图1是本实用新型的电路连接框图。\n[0014] 图2是本实用新型的组网框图。\n具体实施方式\n[0015] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述。\n[0016] 参阅图1，本实用新型提出的智能插座，包括电源插头、插孔、电源转换模块、SOC中央处理模块、通信模块、存储模块、开关控制模块和LED指示模块，开关控制模块含有继电器，电源插头的输出端分别与电源转换模块、SOC中央处理模块、继电器连接，电源转换模块的输出端分别与SOC中央处理模块、通信模块连接，SOC中央处理模块的输出端分别与通信模块、存储模块、开关控制模块、LED指示模块连接，继电器的输出端与插孔连接。\n[0017] 电源转换模块包括一个AC-DC电源模块和一个DC-DC电源模块，AC-DC电源模块的输出端与DC-DC电源模块连接，插座处于工作状态时，AC-DC电源模块首先将220V交流电源转换成12V的直流电源，再由DC-DC电源模块转换成3.3V的直流电源，给SOC中央处理模块和通信模块提供工作电源。\n[0018] SOC中央处理模块集成了计量内核、UART驱动、软时钟单元和控制管理模块，控制管理模块利用单片机扩展IO端口，SOC中央处理模块主要完成数据处理、电能计量、定时和控制功能。\n[0019] 继电器采用磁保持继电器，该继电器的闭合断开状态由开关控制模块控制，当插座超负荷或定时完成时，继电器自动跳闸，起到过流过压保护和定时开关的作用。\n[0020] 存储模块采用EEPROM，用来存储电量数据、定时器配置数据和通信模块配置数据等信息。\n[0021] 通信模块为Wi-Fi通信模块，该模块工作在AP-STA共存模式下，支持移动互联网终端与远程服务端可以同时控制插座的工作状态，并且所有数据通信格式支持Modbus协议，其读写帧格式如下：\n[0022] 读数据帧：\n[0023] \n设备地址 功能码 数据起始地址数据起始地址变量数高字变量数低字CRC16 校CRC16 校高字节 低字节 节 节 验低字节 验高字节\n[0024] 写数据帧：\n[0025] \n设备地功能码 数据地址数据地址变量数高变量数低数据长度 数据1 数据CRC16 校CRC16校验址 高字节 低字节 字节 字节 2... 验低字节 高字节\n[0026] 本实用新型的组网框图如图2所示，该组网模式下，插座可单独与移动互联网终端连接使用，也可以是多个插座通过Wi-Fi连接到无线路由器，同时移动互联网终端通过以太网访问远程服务器再进而访问无线路由器，依次与特定待访问的插座通信，从而方便地实现远程组网控制插座的工作状态。\n[0027] 通信过程中，用户可通过移动终端APP控制软件读取插座的电量数据、工作状态，设置插座的多时段定时时间、过流过压保护参数以及修改Wi-Fi通信模块的SSID、密码等参数，当插座出现过流过压时，继电器会自动跳闸并发出报警信息至移动终端，以达到安全用电的目的。\n[0028] 该通信模块还含有一个电源控制电路，其原理是利用一个单片机IO口驱动一个三级管开关电路来控制通信模块的电源工作状态，当通信模块处于非通信状态时，该电路将断开通信模块的工作电源从而达到降低插座的功耗的目的。\n[0029] LED指示模块包括一个用于指示电源的工作状态的红灯、一个用于指示Wi-Fi网络连接状况的蓝灯和一个用于指示继电器的通断状态的黄灯。插座未上电时，所有指示灯熄灭；插座上电后，红灯亮，蓝灯先亮一会，指示Wi-Fi模块配置过程，等待Wi-Fi模块配置完后蓝灯熄灭，接着等待TCP连接，连接成功则蓝灯亮，后续通信过程中若连接出现异常或者人为断开则蓝灯灭；黄灯的亮灭与继电器的闭合断开状态保持一致。