一種智能插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能家居領(lǐng)域，具體涉及一種智能插座。
【背景技術(shù)】
[0002]WiFi智能插座利用了現(xiàn)有家庭中的WiFi網(wǎng)絡(luò)，讓智能手機(jī)或平板電腦等在聯(lián)網(wǎng)條件下，能通過App操作打開或者關(guān)閉指定的電器。
[0003]智能插座突破了智能家居一貫的復(fù)雜系統(tǒng)形象，配合人手一部的智能手機(jī)和獨(dú)立APP，可以讓你在全球任何一個地方遠(yuǎn)程控制家中的電器，即插即用，使用方便。
[0004]區(qū)別于傳統(tǒng)插座，智能插座的基本功能就是“遠(yuǎn)程控制+定時”，它能幫我們解決生活中的很多問題，例如將水壺灌滿水接入智能插座，無論想喝熱水還是溫水，完全可根據(jù)自己起床的時間設(shè)定智能插座的工作時間。
[0005]但目前的智能插座也存在以下的問題:
[0006](I)智能插座控制電器開關(guān)只是〃 一次性〃，即斷電后無法恢復(fù)到之前的通電狀態(tài)，且也不支持電視、空調(diào)等需要二次開起的設(shè)備。
[0007](2)定時功能能夠控制用電器在特定時段工作，在一定程度上減少了空閑時段的能源浪費(fèi)，但實(shí)際用電時段并非固定，情況一旦變化，需要重新進(jìn)行設(shè)定，使用不方便。
[0008](3)安全漏洞，除擁有者外其他手機(jī)用戶也可以連接智能插座，或者手機(jī)丟失后，其他人可以用手機(jī)繼續(xù)控制智能插座，沒有足夠的安全保護(hù)。
[0009](4)功能較單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型就是針對上述【背景技術(shù)】中的不足之處，而提出的一種功能豐富的智能插座，即插即用，方便高效。
[0011]本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:一種智能插座，包括Arduino板、串口 wifi模塊、繼電器模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、電流互感模塊、LED燈、聲波測距模塊以及光傳感器，所述串口 wifi模塊與Arduin1板通過串口連接，所述繼電器模塊與Arduino板數(shù)字1 口連接，所述紅外發(fā)射模塊與Arduino板數(shù)字1 口連接，所述紅外接收模塊與Arduino板數(shù)字1 口連接，所述電流互感模塊與Arduino板模擬1 口連接，所述LED燈與arduino板數(shù)字1 口連接，所述聲波測距模塊與arduino板IIC 口連接，所述光傳感器與arduino板IIC 口相連。
[0012]在上述技術(shù)方案中，在智能插座的不同角度均連接紅外發(fā)射模塊，發(fā)射紅外命令時由多個紅外發(fā)射模塊一起發(fā)射。
[0013]本實(shí)用新型的智能插座的工作方法，包括以下步驟:
[0014](I)通過串口向串口 wifi模塊發(fā)送AT命令，設(shè)置其工作模式，當(dāng)未設(shè)置路由器連接信息或者連接信息不可用時，默認(rèn)wifi處于AP模式，供手機(jī)wifi連接后設(shè)置連接信息；當(dāng)已設(shè)置路由器連接信息時，連接路由器，之后連接服務(wù)器，與服務(wù)器通訊；
[0015](2)通過控制與繼電器模塊相連的引腳的高低電平控制強(qiáng)電的通電斷電；
[0016](3)通過控制與紅外發(fā)射模塊相連的引腳的高低電平發(fā)射紅外信號，控制高低電平時借助定時器實(shí)現(xiàn)，紅外發(fā)射是為了向設(shè)備發(fā)送遙控命令，以實(shí)現(xiàn)遙控器的功能，其流程如下:
[0017](3-1)手機(jī)APP端選擇發(fā)射紅外命令時，將此紅外命令對應(yīng)的計數(shù)值發(fā)送到智能插座；
[0018](3-2)如果在外網(wǎng)使用APP，則此命令通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)；如果在內(nèi)網(wǎng)使用APPJl^b命令直接發(fā)送到智能插座；
[0019](3-3)接收到發(fā)射紅外命令后，根據(jù)計數(shù)值乘以50ms作為信號的間隔時間，在間隔時間后控制紅外發(fā)射模塊改變高低電平狀態(tài)，達(dá)到發(fā)射紅外信號的效果；
[0020](4)通過讀取與紅外接收模塊相連的引腳的高低電平，并記錄紅外信號的間隔時間，存儲作為紅外信號的原始數(shù)據(jù)，紅外命令接收是為了復(fù)制用戶自定義紅外命令，例如用戶購買空調(diào)，但服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中沒有該空調(diào)的命令，那么用戶可以把空調(diào)遙控器對著智能插座按下按鈕，智能插座通過該功能學(xué)習(xí)紅外命令，為了支持更多的紅外設(shè)備，此處采用保存紅外原始數(shù)據(jù)的方式，其流程如下:
[0021](4-1)當(dāng)需要接收紅外命令時，啟動定時器每隔50ms讀取紅外接收模塊的引腳的值；
[0022](4-2)當(dāng)紅外接收模塊引腳值無變化時，計數(shù)加1，當(dāng)計數(shù)超過紅外命令正常間隔時間5秒時，大約計數(shù)至100時，如果未收到有效紅外數(shù)據(jù)則計數(shù)歸0，如果有紅外有效數(shù)據(jù)則結(jié)束接收；
[0023](4-3)當(dāng)紅外接收模塊引腳值發(fā)生變化時，保存該計數(shù)，并將計數(shù)歸0，進(jìn)行下一個信號數(shù)據(jù)的接收；
[0024](4-4)當(dāng)紅外信號接收結(jié)束時，把所有的計數(shù)值發(fā)送到手機(jī)端保存；
[0025](5)通過讀取與電流互感模塊相連的引腳的電壓值獲取當(dāng)前的電流值；讀取電流互感模塊獲得強(qiáng)電中的電流，默認(rèn)220V電壓，與當(dāng)前的電流相乘得出功率，通過積分獲取耗電量；分別獲取強(qiáng)電的火線與零線的電流，當(dāng)電流差值達(dá)到一定值即10毫安時，認(rèn)為發(fā)生觸電，通過繼電器關(guān)閉電源；通過功率來判斷此時電器是否正在待機(jī)，功率低于IW認(rèn)為待機(jī)，待機(jī)時啟動智能斷電功能，通過繼電器把該電器電源切斷，此功能針對家用大功率不常用電器；
[0026](6)通過控制與LED燈相連的引腳的高低電平來控制LED燈的亮滅；通過讀取與聲波測距模塊相連的引腳的值獲取當(dāng)前的距離；通過讀取與光傳感器相連的引腳的值獲取當(dāng)前的光強(qiáng)度；通過光傳感器獲取當(dāng)前的光線強(qiáng)度，通過聲波測距模塊獲取當(dāng)前障礙物的距離，當(dāng)夜晚最近障礙物距離發(fā)生變化時，點(diǎn)亮LED燈。該
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型智能插座實(shí)現(xiàn)的功能以及實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0028]( I)萬能紅外遙控功能:在智能開關(guān)上集成紅外發(fā)射/接收模塊，通過接收模塊來獲取要復(fù)制的紅外命令，通過發(fā)射模塊來發(fā)送紅外命令。此功能可以控制大多數(shù)支持紅外遙控的設(shè)備，解決斷電后無法恢復(fù)到之前狀態(tài)的問題，在斷電后的下一次通電時，可以通過紅外遙控設(shè)備使得設(shè)備恢復(fù)之前的工作的狀態(tài)。其中紅外的接收/發(fā)射功能實(shí)現(xiàn)中，只記錄原始數(shù)據(jù)，即紅外的間隔時間，不做編解碼，這樣可以支持更多的設(shè)備。
[0029](2)功耗統(tǒng)計功能:使用電流互感模塊獲得強(qiáng)電中的電流，默認(rèn)220V電壓，與當(dāng)前的電流相乘得出功率，通過積分獲取耗電量。在獲取電流時存在精度和量程的問題，采用多個小量程高精度電流互感器并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)精度和量程的需求。
[0030](3)防觸電功能:分別獲取強(qiáng)電的火線與零線的電流，當(dāng)電流差值達(dá)到一定值時，認(rèn)為發(fā)生觸電，此時通過繼電器關(guān)閉電源。
[0031](4)智能斷電功能:家庭中使用的電器在正常使用和待機(jī)時功率的差距較大，智能開關(guān)可以通過功率來判斷此時電器正在待機(jī)，當(dāng)啟動智能斷電功能時，會把該電器電源切斷。
[0032](5)密碼保護(hù)功能:對于一些敏感的控制操作可以設(shè)置密碼保護(hù)，在發(fā)送控制命令前需要經(jīng)過密碼驗(yàn)證，可以保護(hù)智能開關(guān)，避免受其他人破解控制而帶來損失。
[0033](6)夜燈功能:開啟自動夜燈功能時，通過光傳感器獲取當(dāng)前的光線強(qiáng)度，通過聲波測距模塊獲取當(dāng)前障礙物的距離，當(dāng)夜晚最近障礙物距離發(fā)生變化時，點(diǎn)亮LED燈。
[0034](7)損壞保障功能:當(dāng)智能模塊硬件或者軟件異常時，默認(rèn)恢復(fù)通電狀態(tài)，此時即使智能模塊損壞，也不會因?yàn)閿嚯妿頁p失，可以當(dāng)作普通插座使用。
[0035](8)智能開關(guān)的遠(yuǎn)程/近程控制，智能開關(guān)連接路由器后連接服務(wù)器，通過服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在沒有外網(wǎng)時，可通過局域網(wǎng)來控制。
[0036]本實(shí)用新型與當(dāng)前的智能插座相比其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0037]1.功能豐富，可以花費(fèi)較小的成本代價提供給用戶更豐富更貼心的服務(wù)，例如:紅外遙控，夜燈，耗電統(tǒng)計，智能斷電等功能，把開關(guān)的作用發(fā)揮到極致。
[0038]2.提供安全保證，對于用戶權(quán)限管理，用電安全意外，開關(guān)軟硬件故障提供保障措施。
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