智能计量与开关控制插座的控制设计
(毕业设计)智能插座控制系统的硬件设计
1引言本课题的题目是“智能插座控制系统的硬件设计”。
随着现代科学技术的发展,由于单片机具有优异的性能价格比，集成度高、体积小、可靠性高，控制功能强，低电压、低功耗等特点，因此它的应用相当广泛，无论是工业部门、民用部门、事业部门和家用等领域，到处都有它的身影。
而单片机在智能仪器仪表中的应用是便其中最多、最活跃的领域之一。
在各种仪器仪表中引入单片机，不但使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，更能简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。
单片微型计算机作为微型计算机的一个分支，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的计算机。
如：数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、掌上电脑、手机、电子词典、各种智能医疗器械等；家用电器中常用产品如：微波炉、电磁炉、洗衣机、电视机等内均看到它的身影；游戏机、手提电话机等、就连一台微机系统中也嵌入了很多片的单片机。
电子定时器可用一般数字电路搭建而成，一台四位数的定时器要用十多片数字电路组成，电路结构复杂、体积庞大，而且功能有一定的局限性。
如用单片机制作定时器，外围电路简单，用其灵活的编程，使定时器可有更多的功能选择。
2 课题研究背景2.1 智能插座的现状智能插座控制系统的设计：目前市场上的排插功能太简单，有时满足不了人们需要！比如我们经常遇到的就是电动车充电问题，电动车充电时间通常是8个小时左右，太长则容易损耗电池，太短则充不满，如果在晚上充电，又经常不想从家里出来到车库去给车充电，或者白天充电了，晚上不想下车库或者忘了拔电等等，造成很大的不方便。
本着这一思想于是提出了本课题，第一利用单片机，直流控制交流继电器等部件实现排插的定时开关功能（比如，什么时候接通，接通多久时间后断开），第二提供语音服务功能，比如播放音乐，如使用这一排插控制电饭煲，则在作饭时还可以享受音乐的服务。
智能插座控制系统的实现全部是基于单片机的设计。
智能插座可以用于所有家庭电器，比如电动车，手机，电脑，等等。
智能插座的定时开关设置
智能插座的定时开关设置智能插座是一种具有定时开关功能的智能家居产品，它可以通过手机应用或语音助手控制家电的开关状态。
定时开关功能可以让用户在特定的时间段内，自动开启或关闭插座所连接的设备。
本文将介绍智能插座的定时开关设置方法和注意事项。
一、智能插座的设置步骤在使用智能插座的定时开关功能之前，首先需要正确设置插座的时间、日期和定时规则。
下面是具体的设置步骤：1. 打开智能插座的手机应用，并登录账号。
2. 在应用首页或设置栏目中找到“定时开关”或“定时任务”等相关选项。
3. 点击“添加定时任务”或“创建定时规则”等按钮。
4. 根据需要设置定时任务的名称，如“上班时间开启空调”。
5. 选择设备类型，如“空调”或“电视”。
6. 设置开启或关闭的时间段，可以选择每天、工作日或自定义日期。
7. 设置具体的开启或关闭时间，如上午8点至下午6点。
8. 点击“保存”或“确定”按钮，完成定时开关设置。
二、智能插座定时开关的注意事项在设置智能插座的定时开关功能时，需要注意以下几点：1. 时间设置准确：确保手机或插座联网，时间同步准确，以便定时开关按计划执行。
2. 设备连接稳定：智能插座需要与手机或无线网络连接，确保连接的稳定性，以免影响定时任务的执行。
3. 安全性考虑：定时开关功能要合理设置，避免设备长时间工作或在无人情况下开启使用，以防意外事故发生。
4. 多设备管理：如果家中有多个智能插座，可以将它们归类分组，方便统一管理和设置定时任务。
5. 重复定时任务：有些定时开关需要在每天或每周重复执行，确保设置正确的重复周期，避免因遗漏而导致任务中断。
6. 更多功能探索：智能插座除了定时开关功能外，还可能具备定时计量、倒计时开关、场景联动等更多智能化功能，用户可以根据自己的需求进行探索和设置。
三、智能插座的使用场景智能插座的定时开关功能在以下场景中特别有用：1. 节能省电：可以根据家庭成员的作息时间，设置空调、电视等设备的定时开关，避免长时间无人使用而浪费能源。
智能插座设计方案
智能插座设计方案智能插座设计方案智能插座是一种集传感器、通信、控制等功能于一体的智能家居产品，可以通过与智能手机或其他智能设备的连接，实现对插座的远程控制和监测。
下面是一个智能插座的设计方案。
1. 基本功能设计：- 远程控制：用户可以通过智能手机APP或者其他智能设备，实现对插座的开关控制。
- 定时控制：用户可以设置定时任务，根据自己的需求控制插座的开关时间。
- 节能功能：插座支持功率和电量监测功能，用户可以根据实时数据了解家电的使用情况，以便优化用电方案。
- 安全保护：插座内置温度传感器，当温度过高时自动断电，避免因过热引发火灾等安全问题。
2. 硬件设计：- 插座主体：采用防火材料制造，确保产品的安全性。
- 电源管理：采用可调节电压和电流的电源管理芯片，以适应各种不同设备的充电需求。
- 通信模块：插座内置Wi-Fi或蓝牙模块，与智能手机或其他智能设备实现无线连接。
- 传感器：插座内置温度传感器，用于实时监测插座的温度。
- 控制芯片：采用高性能的控制芯片，以实现快速的响应和稳定的控制。
3. 软件设计：- APP开发：开发一个用户友好的智能插座APP，可以远程控制插座的开关，设置定时任务，查看电量和功率数据等。
- 数据分析：插座可以收集并传输用电数据至APP，用户可以通过APP查看用电情况，包括实时功率，每天、每月、每年的用电量等，并通过数据分析提供用电建议。
- 多设备管理：支持多个智能插座的同时管理和控制，方便用户管理家庭中的各个插座设备。
4. 用户体验设计：- APP界面：设计一个简洁、直观的APP界面，方便用户操作和控制插座。
- 易用性：设计插座和APP的操作流程简单明了，不需要用户过多的设置和调整。
- 报警通知：当插座温度过高或者其他异常情况发生时，及时向用户发送报警通知。
通过以上智能插座设计方案，可以满足用户对家居智能化的需求，提升用户的使用体验和便利性。
一种智能家居中可计量插座的设计
计算机硬件• ComputerHa/x/ware一种智能家居中可计量插座的设计张保增，刘静然，张敬伟(许继集团有限公司，河南许昌461000)摘要：针对目前用电紧张和家庭用电自动控制的需求，设计了一种带计量功能的智能插座，其外形采用国标的86暗装用安装盒尺寸，硬件方案采用SoC芯片V9811实现对用电量的计量，采用开关电源对智能插座进行供电，采用无线ZigBee通道实现对电器用电的远程检测和控制，使用继电器对电器用电进行控制，可以实现电能计量和家庭用电的智能控制。
将其用于智能家居系统中，可以有效针对家庭用电情况进行用电控制。
试验结果证明，智能插座工作稳定，计量准确，可以用于智能家居系统中。
关键词：智能家居；智能插座；ZigBee*V9811 *电能计量中图分类号：TN911-34 文献标识码：A D01: 10.19358/j.issn.2096-5133. 2019. 02. 016引用格式：张保增，刘静然，张敬伟.一种智能家居中可计量插座的设计％J].信息技术与网络安全，2019,38(2):62 75.Design of a kind of socket that can calculate electric energy inZhang Baozeng，Liu Jingran，Zhang Jingwei(Xuji Group Co. ，Lt(d.，Xuchang461000，China)A bstra ct:Along with the situation that there is a lack of electric and home automated control is demanded，this paper designed a kind of smart socket that can calculate electric energy consumption. Shape of the smart socket accords with national standard. Hardware of the socket is SoCchip V9811 to calculate the electric energy，0n/0f f switch power supply modular provides power，and Z igBee wirel get the smart socket state and control it. A relay is used to control the power of electcan control t he home electric appliance automatically. The smart socket is used as a part of the smart home system，and people can control the electric appliance according to the electric consumption of home. Test result demonstrates that tion correctly，and can be used in smart home system.Key w ords :smart home ；smart socket ；ZigBee ；V9811 ；electric calculation〇引言随着能源问题越来越严峻，人们提出了智能用电，通过实 动的用电方 能源问题。
基于功率计量的智能插座设计与实现
基于功率计量的智能插座设计与实现周礼达;张佳卿;李勃【摘要】随着科技的发展,电器产品种类愈发丰富,电器的管理和安全成为了新挑战.提出了一种新型智能插座,该插座通过对某一电器运行功率进行检测,从而控制联锁开关,有效地节省其余电器待机状态能耗.实验结果表明产品能够准确实现功率计量、有效实现联锁控制,方便电器管理,减少电器待机时间、节约能耗.%With the development of science and technology,there are more and more electrical appliances.It has become a new challenge to manage and secure electrical appliances.This paper designs a new type of smart socket,which can control the interlock switch by detecting the power of an electrical appliance and save the energy consumption when the electrical applianceis running on the standby state.Experimental results show that the product can measure the power accurately,realize the interlock control effectively,manage electrical appliances conveniently,reduce the standby time of electrical appliances,save power consumption.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2017(033)006【总页数】3页(P71-73)【关键词】功率计量;智能插座;联锁控制【作者】周礼达;张佳卿;李勃【作者单位】上海软中信息技术有限公司,上海200000;上海计算机软件技术开发中心,上海200000;上海产业技术研究院,上海200000【正文语种】中文【中图分类】TP311随着科技的发展，电器产品种类变得越来越丰富，便捷了人们的办公生活方式，同时也给管理和安全带来了挑战。
毕业设计智能插座
毕业设计智能插座智能插座：引领未来的电力革命近年来，随着科技的不断进步和人们对便利生活的追求，智能家居产品逐渐成为大众关注的焦点。
而其中一款备受瞩目的产品便是智能插座。
作为一种能够通过智能手机或其他智能设备控制电器开关的装置，智能插座在提升生活品质、节能环保等方面具备巨大潜力。
本文将深入探讨智能插座的原理、应用以及对未来的影响。
智能插座的原理可以简单概括为“智能化+电力控制”。
通过与智能设备连接，智能插座可以通过无线网络实现与用户的互动。
用户可以通过手机App或语音控制等方式，随时随地对插在智能插座上的电器进行开关控制，甚至可以设定定时开关、计量用电量等功能。
这种智能化的电力控制不仅提高了生活的便利性，还有助于节约能源和保护环境。
智能插座的应用范围非常广泛。
首先，它可以应用于家庭环境中。
在家庭中，智能插座可以方便地控制电视、空调、灯光等电器设备的开关，让用户在外出时可以随时随地关闭未关闭的电器，不仅提高了家庭的安全性，还能够节约能源。
其次，智能插座还可以应用于办公场所。
在办公室中，智能插座可以实现对电脑、打印机等设备的远程控制，方便员工在离开时关闭电器，避免长时间待机浪费电能。
此外，智能插座还可以应用于公共场所，如酒店、商场等，为用户提供更加便利的用电体验。
智能插座的普及将对未来的生活产生重要影响。
首先，智能插座的普及将推动家庭智能化的进程。
随着智能插座的应用，越来越多的家庭将引入智能家居系统，实现对家中电器的远程控制。
这将使得生活更加便利，提高家庭的安全性和舒适度。
其次，智能插座的普及也将推动能源的节约和环保。
通过智能插座的定时开关、计量用电等功能，用户可以更加直观地了解自己的用电情况，并采取相应的措施来节约能源。
这对于缓解能源紧张和减少环境污染具有积极意义。
最后，智能插座的普及还将促进智能设备的发展。
智能插座作为与智能设备连接的关键环节，其发展将推动智能设备的应用和创新，进一步提升人们的生活品质。
智能插座及其测控方法与设计方案
本技术提供一种智能插座及测控方法，包括测控保护模块以及分别与测控保护模块连接的电源接口模块、逆变模块、直流变换模块、无线充电模块和储能模块；通过测控保护模块用于监测其余各模块的输入输出信号；当检测到异常信号时，执行切断相应模块和/或切换供电模块。
本技术的智能插座同时兼有无线充电的功能，可以为电子设备充电；而且还提供交流接口和直流接口，用于不同种类负荷的供电、储能设备的接入。
权利要求书1.一种智能插座，其特征在于，包括测控保护模块以及分别与测控保护模块连接的电源接口模块、逆变模块、直流变换模块、无线充电模块和储能模块；所述电源接口模块，用于为所述逆变模块、直流变换模块和无线充电模块供电；所述逆变模块，用于将直流电转化为交流电，并传至交流端口；所述直流变换模块，用于将直流电转化为另一等级的直流电，传至直流端口；所述无线充电模块，用于通过无线充电端口为外部充电设备提供稳定的直流电；所述储能模块，用于存储能源，并为所述逆变模块、直流变换模块和无线充电模块供电；所述测控保护模块用于监测其余各模块的输入输出信号；当检测到异常信号时，执行切断相应模块和/或切换供电模块。
2.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述测控保护模块包括供电单元、传感器、DSP芯片、驱动电路和保护报警电路；所述传感器，用于测量智能插座中除测控保护模块以外其余各模块的输入输出信号，并传至所述DSP芯片；所述DSP芯片，用于检测异常信号；用于对所述其余各模块的输入输出信号进行PWM整流处理，并产生PWM控制信号；所述驱动电路，用于将所述PWM控制信号转化为驱动信号，驱动所述其余各模块中的开关管全桥电路输出稳定的直流电压；所述保护报警电路，用于当DSP芯片检测到所述其余各模块的异常信号时，发出故障报警信号并切断发生故障的相应模块；和/或发出停电报警信号并控制储能模块为所述逆变模块、直流变换模块和无线充电模块供电。
3.如权利要求1或2所述的智能插座，其特征在于，所述智能插座还包括与储能模块连接的扩展储能模块，用于与储能模块联合供电。
小度智能移动电源计量插座使用说明.pdf说明书
移动电源计量插座使用说明
移动带电源计量插座安装
移动插座为无线产品，不需要另外接线，安装在传统86型墙壁插座上即可使用；
APP添加：
1.打开app；
2.在连接多功能网关的情况下（设备页里有多功能网关存在），在APP设备界面上点击右上方“+”添加设备；
3.在“添加设备”界面上，点击“移动插座”，进入主设备页；
4.选择主设备，此时会进入添加“移动插座”界面；
5.为移动插座通电，在移动插座一侧的开关按键上连续开关四下，等待几秒；
6.添加成功后，会出现“连接成功”界面，点击确定，添加完成；
7.在设备列表页中会出现移动插座，点击开关按钮，进行移动插座的通断控制；
8.在App上点击移动插座，进入详情页，详情页中可查看移动插座的累计使用电量，点击右上角，进入设置页面，在设置页面中，可以进行设备的隐藏、删除设备、添加主页、固件升级、硬件场景、切换频道、查看设备日志等操作；
9.若需要进行定时设置，在移动插座详情页点击“定时”进入定时界面根据使用需要自己添加，可设置多个定时任务。
10.也可把移动插座编辑进入场景中，联动实现更丰富的功能体验。
遥控器对码步骤：
1.确保移动插座通电，并可正常使用；
2.使用遥控器，轻按一次对码键按钮，看到遥控器频道灯光5路全闪烁；
3.在遥控器的“>”或者“<”按键上面选择要对码的频道，选择完毕，此时遥控器只有
一路频道灯光在闪烁；
4.在移动插座一侧的开关按钮上连续开关4次；
5.看到摇控器三路状态指示灯闪烁两下，即对码成功。
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（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ １， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
量插座 ， 其 主 控 芯 片 为 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ ＡＦ Ｅ２ ５ ３ 。ＭＳ Ｐ ４ ３ ０系 列 单
１ 研 究 背 景 及 意 义
家庭能量 管理系统 （ Ｈｏ ｍｅ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｙ ｓ —
片机 ： 处理能力强 、 运算速度 快 、 超低 功耗 、 单 片 机 内部 资 源丰富 、 开 发 环 境 高 效 ］ 。
２ ． ２ 无 线 模块
无 线 模 块 采 用 ＴＩ公 司 的 Ｃ Ｃ ４ ３ ０单 片 机 ， 其 内 核 为
ＣＣ ４ ３ ０ Ｆ ５ １ ３ ７芯 片 ， 使用 Ｅ Ｚ ４ ３ ０一ＲＦ ５ １ ３ ７开 发 工 具 进 行
开发 。
ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ．Ｔｈ ｅ ｎ， ｉ ｔ ｗｉ ｌ ｌ ｓ ｅ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ Ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ （ ＬＭ ３ Ｓ ９ Ｂ９ ６ ）ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｍｏ
ｎｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎｇ ａ ｐ ｐｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｎｔ ｉ ｍ ｅ，ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏｌ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｌ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｓ ｅ ｎｄ ｉ ｎｇ ａ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｉ ｇｎ ａ ｌ ｔ Ｏ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏｌ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕｔ ｌ ｅ ｔ ｏ ｐｅ ｎ ｏ ｒ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄ ｓ：ｓ ｍａ ｒ ｔ ｏ ｕｔ ｌ ｅ ｔ；ｍ ｉ ｃ ｒ ｏｃ ｏｎ ｔ ｏｒ ｌ ｌ ；ｓ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ １
ｔ ｅ ｍ， ＨＥＭｓ ） 是利用先进的计算机技术 、 网络通信技术 、 综 合布线技术 、 电子 微 电子 技 术 ， 满 足 个 性 需 求 的新 科 技 系 统［ １ ］ 。智 能 插 座 是 家 庭 能 量 管 理 系 统 不 可 缺 少 的重 要 组
成部分 ， 它 是 实 现 家 庭 能 源 管 理 的 重要 手 段 和途 径 。本 文 设 计 的智 能 计 量 与 开 关 控 制 插 座 是 西南 交 通 大 学 ２ ０ １ １年
息， 实 时 地 监 测 家 电 的 工 作 状 态 。 通 过 内部 的 无 线 模 块 将 采 集 到 的 用 电 信 息 发 送 给 控 制 终 端 ＬＭ３ Ｓ ９ Ｂ ９ ６ ， 实 现 对 家 电 的 远程监测 。同时， 控 制 终 端 可 以通 过发 送 无 线信 号 对 继 电 电路 进 行 控 制 ， 最 终控 制 插座 的 开 通 与 关 断 。
智 能 计 量 与 开 关 控 制 插 座 的控 制 设 计
唐俊 ， 张忠明 ， 谭永东 ， 高 鹏
（ 西 南 交 通 大 学 电 气 工程 学 院 ， 成都 ６ １ ０ ０ ３ １ ）
摘 要 ：以 Ｌ Ｓ ＤＩ Ｓ ０ ２ Ｒ Ｓ １ Ｃ Ｓ智 能 计 量 插 座 为基 础 ， 设 计 了智 能计 量 与 开 关控 制 插 座 。通 过 采 集 与 之 相 连 的 家 电 的 用 电信
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｈｅ ＬＳＤＩ Ｓ０２ ＲＳ１ ＣＳ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏｃ ｋ ｅ ｔ ，ｔ ｈｅ ｓ ｍａｒ ｔ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｅ ｄ． Ｔｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｃ ｏｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｈｏ ｕ ｓ ｅ ｈｏ ｌ ｄ ａ ｐｐ ｌ ｉ ａ ｎｃ ｅ ｓ ａ ｓ ｓ ｏｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｓ ｏ ｃ ｋｅ ｔ ，ｔ ｈｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｍ ｏｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｕｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
关 键 词 ：智 能插 座 ； 单 片机 ； 开 关控 制 ； 远 程 控 制
中 图 分 类 号 ：ＴＰ ２ ７ ３ ． ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏｒ Ｓｍ ａ ｒ ｔ Ｍｅ ｔ ｅｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓｏｃ ｋ ｅ ｔ ￣