深圳市組創微電子有限公司
智能插座的里面都安裝了微處理器核心,能夠進入數字編輯處理,然而現存的智能插座產品的作業都比較單一,只有監控、安保以及管控等簡單功能,遠遠做不到數字化以及終端管控,這是*不能夠滿足科技居家程序的運用需求的。下文主要論述了智能插座運用在科技居家程序中一些案例,并針對全新的智能插座的研究方式進行介紹。
一、物聯網技術與智能插座
物聯網(The lntem et of Things)意思是在物體世界中的實體里裝備有特定感應功能、計算功能及執行功能的內嵌式程序,讓它變成‘智能實體’,然后經過計算機設備做到數據傳送、協調及處理,因而人與物、物和物中間的連接。物聯網將是未來科技發展的重要方向之一,可以預估大概在十年內就可以大面積普及運用,成長為億萬規模的高技術行業。
科技居家是物聯網重要運用之一,它的基本平臺是家庭住房,方法是經過發達的計算機科技、通訊科技、感應器科技、管控程序等,把住戶內的各個用電設施統一的集體管理及監控,因為營造成方便、舒服、高效、安全以及環保的生活氛圍。以后的智能插座的研發將會是科技居家的重要構成部分,而科技居家是物聯網的典型運用,它可以聯合自動化管控程序、計算器網絡程序以及網絡通訊科技為一體,把住宅內的家庭用電設施像各種點燈、網絡電視電腦、冰箱洗衣機以及安防設備等經過數字家庭網絡程序聯網形成數字化管控。
二、智能插座的分類
現如今的社會上已經存在許多不同功效的智能插座,大概能夠分成下面幾種:
1、漏電切斷型智能插座
此類型的插座包括漏電進行切斷電源,超負荷斷電等作用,只要遇到大于特定限值的電流沒有和零線聯合成回路,則判定為漏電同時立即切斷電源,同樣,當遇到供電電壓太高、使用的電流超負荷等不正常情況時,它會自動的切斷供電來保證電子設備的安全;
2、設定時間型智能插座
此類型的插座的地方就是可以滿足人們可以分時、間斷的需要供電。比如說夜間電費單價比白天便宜時自動供應燒水器、洗衣機等設備的電源,這樣就可以為用戶減小開支。此類型的普通插座都會具備時間設定能力,能夠針對插座罩的全部的插口分別編輯控制,分別控制不同插口的電源按照用戶要求通斷;
3、主流管控型智能插座
此分類的插座通常具有單個主路,那么另外的都是輔路。比方說電腦主機沒有電的情況下,它會判定此主路沒有電流經過,接著將關掉一整個插座的供電,也就是可以說,只要電腦關機,主機一沒有電流后,其他輔路上的另外的一些機器如鍵盤、顯示器、鼠標等都沒有電了,以至于町以降低待機時的耗電量。又可以保證使用電的安保性;
4、遙控型智能插座
這個種類的插座中每個同路都能夠使用無線遙控器來遠程通斷管控,這樣它都會要求配套至少一個遙控器,信息傳輸的方法通常是紅外線、音控或者小無線;
5、計數型智能插座
這樣的插的作用就是為了用戶知道自己這一個單獨的電器的用電鼙,它也和雙相多功能電流表的功效差不多,能夠反饋出插座里的電子設施的電量、功率、電壓等數據。這樣的插座上面,通常都會有一個液晶顯示屏和一些按鈕,然后它還可以把信息輸送到電腦或手機上,通過配套的軟件形成一個報告,詳細羅列了機器的用電狀況。
三、智能家居的系統組成
智能家居系統常見的組件主要有三個,智能單元、總管控器、本地與終端管控。
1、智能單元
包含智能插座、智能電燈程序、智能安保程序、信息設備等,智能插座一般使用作用是監控插座上設施的耗電情況、管控設備的通斷電源,假如具備了設備的允許前提下,還能夠管控設備的作業;智能電燈程序以及智能安保程序利用對應的拍照攝像頭、感應器查看實時狀況,把實時的情況數據傳送到總管控程序,也可以自行啟動程序警報、電燈通斷等東西;信息設備因為包含聯網功能,所以能夠利用總管控程序或者終端來管控作業情況;
2、總管控器
總管控器分為內嵌式管控程序以及手拿式管控程序,內嵌式管控程序通常裝載在進口處,手拿式管控程序就方便了,使用者可以在戶內任何地方操作。總管控器能夠經過控制屏上的按鈕,監察或者管控科技居家程序中的全部設施的狀況,可以進行像設備通斷、狀況監察、電燈管控、安保管控等;
3、本地以及終端管控
本地計算器能夠經過有線連接方法和內嵌式管控程序進行接觸通信,借助計算器端的管控程序,能夠便利的在計算器中針對居家程序實施數據編輯以及狀態監控。內嵌式總管控程序因為與互聯網進行鏈接,使用者能夠使用終端的聯網計算器實施終端登錄編輯,同樣,使用者能夠在手機上使用數據流量登錄Internet,做到終端管控。終端設置一定要有對應的連入允許操作,確保科技居家程序的安全功能。
四、智能插座的功能方案設計
1、智能插座功能標準
因為科技居家程序設計的需要,我們必須研發好全新智能插座,它一定要包括科技化、數字化等優點,除了基本的電源通斷分配等作用以外,通常還要有下面幾個功能:
(1)管控功能。智能插座要可以經過通斷電路,好管控插座上設備的用電,或者向設備的信息口實時命令口令,管控的設備含有燒水器、洗衣機、電視機等;
(2)通訊功能。智能插座應和總管控程序實施通訊,把信息輸送到總管控程序或者反映總管控程序的指令,確保科技居家程序的正常作業。智能插座和總管控程序聯合成高效的通訊,通訊需要迅速平穩;
(3)監控功能。這個功能能夠監控和查看實時的作業狀況,像電流、電量、功率等數據,使用者就能了解設備的負載狀況、運轉功率、待機時的耗損等,給使用者一個參考數值;
(4)其他功能。像設定時問通斷,短路保護等。
2、智能插座設計方案
智能插座整體的電路程序用微處理器(MCU)當做中心,另外的構成部分有信號檢測、電源切換、通訊單元、功率管控等。
(1)微處理器:微處理器是回路系統的中心,作業時針對整體程序的測試、管控、通訊等,所以使用者應該選取電磁兼容質量很好的16bit or 32bit微處理器,像STR 711,同時加設硬件通斷以防死機。
(2)電源切換:這個環節的功能是把220 V的交流電實施D C—A C切換,導出回路程序里須有的直流電壓值,像+6V、+3V,導出的功率一定要達到程序作業需要,同時兼顧電磁兼容質量"。
(3)功率管控:使用微處理器管控繼電器的吸合,進而變化負荷的送電,繼電器極限容量應該大于負荷的功率,繼電器電路應該增設電容原件以及二極管,這樣吸合瞬間逆向的電流以及高壓就可以散出,保護整個回路,以防造成擊穿。
(4)信號監測:一開始的電流和電壓的強電信號,經過錳銅片或者解壓電阻等變換成弱點信號,然后導入到專門的計算芯片,它的里面包含D/A切換、數值計算回路,能夠自行作業幾路的電流電壓有用值,或者功率等運算,編輯后的數值經過MCU收到后編輯運算。運算精度能夠滿足1.0級左右。
(5)通訊單元:智能插座利用有線or無線通訊和總管控程序實施信息互換,形成通訊系統。有線通訊能夠采取低壓電路線協波方法,低壓協波通訊經過電力線源頭,利于組網。但是因為低壓線路有很大的干擾聲,通訊速度以及穩定性不太高。無線通訊就能選取ZigBee等微功率的沒有線路科技,通訊速度以及穩定性不錯。
智能插座的程序采取前臺短路加后臺編輯的方法,后臺程序有通訊幀編輯、檢測數值標記、供電管控等一些方面,前臺采取短路迅速執行總管控程序的指令。智能插座須有特定的通訊系統地址以及設施地址,聯網地址須和總管控程序保持一樣,設施地址是存在于網絡中。
五、智能插座方案總結
本主要論述了全新的智能插座程序的研究方式以及基本功能,它含有科技管控、本地監控、通訊組網等許多作用,可以達到科技居家程序以及物聯網的設計要求。智能插座的運用無法單一做到,它一定要和科技居家程序相結合,然后在程序中起到作用。所以,由于科技居家程序的迅速成長和使用,智能插座的運用會逐漸的普及廣泛。
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