智能接線板裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能接線板裝置及控制方法，包括調(diào)功插孔、單片機調(diào)控電路，還包括與所述單片機調(diào)控電路相連接的功率檔位開關(guān)和定時檔位開關(guān),所述功率檔位開關(guān)，用于設定輸出功率，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電路,所述定時檔位開關(guān)，用于設定輸出功率的定時時間，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電路,所述單片機調(diào)控電路，用于按照輸出功率和定時時間兩個參數(shù)調(diào)節(jié)市電輸入信號，并將其通過調(diào)功插孔輸出。本發(fā)明利用單片機控制，可更精確的定時控制輸出功率，操作簡單，靈活方便，用戶可以更智能的控制使用電器。
【專利說明】智能接線板裝置及控制方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接線板，尤其涉及一種智能接線板裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技和社會的不斷進步，人民生活水平不斷提高，智能家電逐漸進入人們的生活，實現(xiàn)分時段智能調(diào)節(jié)家電成為人們目前的基本需求。
[0003]目前市面上的接線板產(chǎn)品的控制功能單一，用戶對接線板的操作僅僅局限于開關(guān)控制，并且僅能提供普通的用電插孔，其輸出功率不能根據(jù)需求調(diào)節(jié)，更不能分時段智能調(diào)節(jié)，只能通過用戶手動操作才能實現(xiàn)對用電設備的通斷控制。并且當工廠和企業(yè)用電負載減少時，電網(wǎng)電壓會上升，會導致使用中的電器的工作狀態(tài)發(fā)生改變。所以大多數(shù)使用場合需要用電器智能調(diào)節(jié)工作時的功率，但這只是少量高檔用電器才具備的功能，大多數(shù)普通用電器并不具備這樣的功能。這樣就會減少用電器的使用壽命，甚至也存在安全隱患，嚴重時還會對用戶的生命財產(chǎn)造成威脅。
[0004]例如，電加熱器類電器電飯煲，用電飯煲煮飯的過程中，為了使米飯口感更佳，其加熱的功率需要根據(jù)煮飯的不同階段進行相應的調(diào)整，在給水加熱的階段需要較高的功率進行加熱，在水沸騰的階段需要以較低的功率進行加熱。如果將普通的電飯煲接在一般的接線板上煮飯，在整個煮飯過程中始終以同樣的功率在工作，這樣不但會造成米飯的口感不好，而且可能導致米湯外溢。當工廠和企業(yè)用電負荷減少時，電網(wǎng)電壓會上升，會導致使用中的用電器的工作狀態(tài)發(fā)生改變。如電機類電器電風扇，這種情況會導致電風扇吹出的風變大，而這個時刻通常發(fā)生在深夜用戶熟睡時，很可能會導致用戶被吹醒，甚至可能會使用戶感冒。
[0005]因此，我們急需一款能夠智能控制輸出功率和定時時間的低層控制設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中接線板無法調(diào)節(jié)輸出功率和定時時間的缺陷，提供一種智能接線板裝置及其控制方法，能夠通過單片機控制輸出功率大小和定時時間。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一種智能接線板裝置，包括調(diào)功插孔、單片機調(diào)控電路，還包括與所述單片機調(diào)控電路相連接的功率檔位開關(guān)和定時檔位開關(guān)；
所述功率檔位開關(guān)，用于設定輸出功率，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電路；
所述定時檔位開關(guān)，用于設定輸出功率的定時時間，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電
路；
所述單片機調(diào)控電路，用于按照輸出功率和定時時間兩個參數(shù)調(diào)節(jié)市電輸入信號，并將其通過調(diào)功插孔輸出。
[0008]所述智能接線板裝置還包括至少I個與單片機調(diào)控電路相連的狀態(tài)設置按鈕，單片機通過該狀態(tài)設置按鈕的狀態(tài)讀取功率檔位開關(guān)預設的功率值和定時檔位開關(guān)預設的時間值；
所述智能接線板裝置還包括I個與單片機調(diào)控電路相連的狀態(tài)確定按鈕，用于在所述狀態(tài)設置按鈕設置完成后，向單片機調(diào)控電路發(fā)送狀態(tài)設置完成的信號。
[0009]所述智能接線板裝置還包括用于控制整個電路通斷的電源開關(guān)，與所述電源開關(guān)相連有保險絲和指示燈。
[0010]所述智能接線板裝置還包括多個用于輸出市電的普通插孔，所述普通插孔是直接并聯(lián)在市電輸入線路中的。
[0011]所述單片機調(diào)控電路采用AT89C52單片機，通過單片機輸出不同頻率的方波來實現(xiàn)調(diào)節(jié)功率的大小。
[0012]所述功率檔位開關(guān)和所述定時檔位開關(guān)均為多檔位開關(guān)，不同檔位與單片機的不同端口相連接，單片機通過讀取端口的狀態(tài)來獲取功率設置參數(shù)和時間設置參數(shù)。
[0013]一種智能接線板裝置的控制方法，包括以下步驟:
51、單片機檢測狀態(tài)設置按鈕的狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)讀取功率檔位開關(guān)預設的功率值和定時檔位開關(guān)預設的時間值，并賦值給相應的調(diào)控變量；
52、單片機接收狀態(tài)確定按鈕發(fā)送的狀態(tài)設置完成的信號，并根據(jù)所述調(diào)控變量中的值控制調(diào)功插孔的功率輸出。
[0014]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明的智能接線板裝置及控制方法，通過操作功率檔位開關(guān)和定時檔位開關(guān)，實現(xiàn)單片機精確的定時控制輸出功率的功能，該裝置包含多個狀態(tài)設置按鈕，可以設置多個輸出狀態(tài)，操作簡單，靈活方便，用戶可以更智能的控制使用電器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明智能接線板裝置平面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明功率檔位開關(guān)平面圖；
圖3是本發(fā)明定時檔位開關(guān)平面圖；
圖4是本發(fā)明狀態(tài)設置按鈕平面圖；
圖5是本發(fā)明單片機主程序流程圖；
圖6是本發(fā)明單片機按鍵檢測流程圖；
圖7是本發(fā)明單片機計時中斷流程圖；
圖8是本發(fā)明智能接線板裝置的電路原理框圖；
圖9是本發(fā)明單片機調(diào)控電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明智能接線板裝置包括單片機調(diào)控電路5、功率檔位開關(guān)6、定時檔位開關(guān)7和調(diào)功插孔10。功率檔位開關(guān)6用于設定輸出功率，并將其發(fā)送給單片機調(diào)控電路5 ;定時檔位開關(guān)7用于設定輸出功率的定時時間，并將其發(fā)送給單片機調(diào)控電路5 ；單片機調(diào)控電路5用于按照輸出功率和定時時間兩個參數(shù)調(diào)節(jié)市電輸入信號，并將其通過調(diào)功插孔10輸出。
[0018]本發(fā)明的一個實施例中還包括電源開關(guān)1、指示燈2和保險絲3，電源開關(guān)I控制整個電路的通斷，指示燈2用來顯示電路的工作狀態(tài)，指示燈2亮時，表示電路正常工作；指示燈2熄滅時，表示電路沒有工作。當按下電源開關(guān)I時，指示燈2亮起，表示智能接線板裝置電路已經(jīng)通電，此時普通插孔4可以輸出市電電壓，保險絲3起保護整個電路的作業(yè)，當整個電路中電流過大時，保險絲3會自動熔斷使電路斷開，換上新的保險絲3后電路便可以正常工作。
[0019]如圖2所示，功率檔位開關(guān)6由功率檔位開關(guān)指針旋鈕61和功率檔位開關(guān)表盤62組成，功率檔位開關(guān)6是用來設置調(diào)功插孔10輸出功率的大小，整個調(diào)節(jié)行程被分為如功率檔位開關(guān)表盤62所示的8段，通過旋動功率檔位開關(guān)指針旋鈕61來設置參數(shù)。
[0020]如圖3所示，定時檔位開關(guān)7由定時檔位開關(guān)指針旋鈕71和定時檔位開關(guān)表盤72組成，定時檔位開關(guān)7是用來設置調(diào)功插孔10輸出的時間，整個調(diào)節(jié)行程被分為如定時檔位開關(guān)表盤72所示的時間段，通過旋動定時檔位開關(guān)指針旋鈕71來設置參數(shù)。檔位“開”表示不定時，持續(xù)輸出，其他檔位按照定時檔位開關(guān)表盤72所示檔位時間定時。
[0021]旋動功率檔位開關(guān)6和定時檔位開關(guān)7設置工作過程中狀態(tài)I的輸出功率大小和定時時間參數(shù)，然后按下狀態(tài)設置按鈕81時，單片機就將當前功率檔位開關(guān)6和定時檔位開關(guān)7當前所處檔位對應的參數(shù)賦值給相應的變量；狀態(tài)設置按鈕82對應的是狀態(tài)2，狀態(tài)設置按鈕83對應的是狀態(tài)3，設置狀態(tài)2和狀態(tài)3時也進行以上操作；最多可以設置三個不同的狀態(tài)，也可以只設置一個或兩個狀態(tài)；設置確定按鈕9按下時，完成整個設置過程。
[0022]本發(fā)明還提供了一種智能接線板裝置的控制方法，該方法包括以下步驟:
51、單片機檢測狀態(tài)設置按鈕的狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)讀取功率檔位開關(guān)預設的功率值和定時檔位開關(guān)預設的時間值，并賦值給相應的調(diào)控變量；
52、單片機接收狀態(tài)確定按鈕發(fā)送的狀態(tài)設置完成的信號，并根據(jù)所述調(diào)控變量中的值控制調(diào)功插孔的功率輸出。
[0023]設置確定按鈕9的狀態(tài)檢測是通過單片機的中斷來實現(xiàn)的，利用單片機的定時器中斷，每到一段時間就自動觸發(fā)中斷，讓單片機檢測一次這些按鈕的狀態(tài)。當單片機檢測到設置確定按鈕9被按下時，單片機就立即退出按鈕檢測的中斷，在整個工作過程中再也不會進入該中斷，防止工作時按鈕被誤觸。具體中斷流程如圖6所示。
[0024]當所有需要的狀態(tài)的變量都被賦值后，單片機就按照相應的參數(shù)，按照順序輸出各個狀態(tài)。單片機在主程序中循環(huán)查詢各個狀態(tài)的變量，以判斷是否達到該狀態(tài)啟動的條件。如果達到啟動的條件，則按照功率檔位開關(guān)6所設置的參數(shù)輸出要求的方波，并且開始按照定時檔位開關(guān)7所設置的時間計時。具體單片機的主流程如圖5所示。
[0025]上述計時，是通過單片機的定時器中斷來實現(xiàn)的。當計時時間到達時，單片機立即命令停止調(diào)功插孔10的輸出，再判斷現(xiàn)在所處的狀態(tài)，并且將改狀態(tài)的時間變量賦值為0，讓下一個狀態(tài)啟動，并且退出該中斷程序。具體流程如圖7所示。
[0026]如圖9所示是本發(fā)明單片機調(diào)控電路的電路圖，單片機中不同狀態(tài)對應調(diào)功插孔的不同時段。單片機按照功率檔位開關(guān)6設置的參數(shù)，由單片機Pl.7端口輸出不同頻率的方波，當Pl.7端口輸出高電平時，光電耦合芯片M0C3051關(guān)斷，同時使雙向可控硅關(guān)斷，當Pl.7端口輸出低電平時，光電耦合芯片M0C3051導通，同時使雙向可控硅導通。雙向可控硅串聯(lián)在市電輸入和調(diào)功插孔10之間，控制雙向可控硅以交流電的周期為單位通斷，通過改變輸出和交流電輸入之間接通的周期數(shù)和斷開的周期數(shù)的比值，來調(diào)節(jié)負載所消耗的平均功率。
[0027]因為是以交流電的周期為單位控制通斷，所以需要檢測交流電輸入的過零點。圖9中是利用兩片TIL117光耦合器，兩片光耦合器的輸入端反向連接，并接入交流點輸入端，這樣使得交流電壓過零時，無論從正電壓變負，還是從負電壓變正，都能夠在光耦的輸出端得到正向階躍信號。再經(jīng)過施密特觸發(fā)器TC4584反向輸出到單片機的外部中斷I端口，作為中斷觸發(fā)信號。由此單片機就能獲得每個過零點。
[0028]綜上所述，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)功率檔位開關(guān)6和定時檔位開關(guān)7，實現(xiàn)多個輸出狀態(tài)下，單片機精確的定時控制輸出功率的功能，操作簡單，靈活方便，用戶可以更智能的控制使用電器。
[0029]應當理解的是，對本領域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能接線板裝置，其特征在于，包括調(diào)功插孔、單片機調(diào)控電路，還包括與所述單片機調(diào)控電路相連接的功率檔位開關(guān)和定時檔位開關(guān)； 所述功率檔位開關(guān)，用于設定輸出功率，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電路； 所述定時檔位開關(guān)，用于設定輸出功率的定時時間，并將其發(fā)送給所述單片機調(diào)控電路； 所述單片機調(diào)控電路，用于按照輸出功率和定時時間兩個參數(shù)調(diào)節(jié)市電輸入信號，并將其通過調(diào)功插孔輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能接線板裝置，其特征在于，所述智能接線板裝置還包括至少I個與單片機調(diào)控電路相連的狀態(tài)設置按鈕，單片機通過該狀態(tài)設置按鈕的狀態(tài)讀取功率檔位開關(guān)預設的功率值和定時檔位開關(guān)預設的時間值； 所述智能接線板裝置還包括I個與單片機調(diào)控電路相連的狀態(tài)確定按鈕，用于在所述狀態(tài)設置按鈕設置完成后，向單片機調(diào)控電路發(fā)送狀態(tài)設置完成的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能接線板裝置，其特征在于，所述智能接線板裝置還包括用于控制整個電路通斷的電源開關(guān)，與所述電源開關(guān)相連有保險絲和指示燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能接線板裝置，其特征在于，所述智能接線板裝置還包括多個用于輸出市電的普通插孔，所述普通插孔是直接并聯(lián)在市電輸入線路中的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能接線板裝置，其特征在于，所述單片機調(diào)控電路采用AT89C52單片機，通過單片機輸出不同頻率的方波來實現(xiàn)調(diào)節(jié)功率的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能接線板裝置，其特征在于，所述功率檔位開關(guān)和所述定時檔位開關(guān)均為多檔位開關(guān)，不同檔位與單片機的不同端口相連接，單片機通過讀取端口的狀態(tài)來獲取功率設置參數(shù)和時間設置參數(shù)。
7.一種智能接線板裝置的控制方法，該智能接線板裝置為權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，包括以下步驟: S1、單片機檢測狀態(tài)設置按鈕的狀態(tài)，根據(jù)該狀態(tài)讀取功率檔位開關(guān)預設的功率值和定時檔位開關(guān)預設的時間值，并賦值給相應的調(diào)控變量； S2、單片機接收狀態(tài)確定按鈕發(fā)送的狀態(tài)設置完成的信號，并根據(jù)所述調(diào)控變量中的值控制調(diào)功插孔的功率輸出。
【文檔編號】H01R13/66GK103928798SQ201410169689
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】秦實宏, 周霖, 程莉, 嚴明浩, 葉云麗, 羅亞軍, 袁發(fā)庭, 董潤 申請人:武漢工程大學