技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于插座裝置領(lǐng)域, 特別是涉及一種基于無(wú)線wifi通信技術(shù)的智能插座及控制方法。

背景技術(shù)：

普通電源插座需要人工手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)電路連接的開(kāi)關(guān)功能，而市面上也出現(xiàn)了一些通過(guò)藍(lán)牙、zigbee等技術(shù)的開(kāi)關(guān)插座，只能實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線遙控操作，需要專門的網(wǎng)關(guān)設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，wifi無(wú)線通信技術(shù)得到空間發(fā)展以及廣泛應(yīng)用，智能手機(jī)的普及更是催生了大量的wifi應(yīng)用產(chǎn)品。市面上也出現(xiàn)越來(lái)越多的集成有wifi功能的智能家電產(chǎn)品，但其價(jià)格都比較昂貴，而且需要使用其專門的應(yīng)用軟件，缺乏通用性，而普通家電依舊在一般家庭中大量使用著，基于無(wú)線wifi技術(shù)的智能插座能夠很好的解決這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種基于無(wú)線wifi通信技術(shù)的智能插座及控制方法，該裝置不但可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與遙控共存，還能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、延時(shí)控制、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控功能，優(yōu)化能源利用效率。

本發(fā)明一種基于無(wú)線wifi通信技術(shù)的智能插座，包括殼體、固定螺絲孔、控制器、電源輸入、電源輸出、繼電器開(kāi)關(guān)、ACDC模塊、指示燈和控制按鍵；所述殼體上有固定螺絲孔，殼體底殼嵌入電源輸入插腳，殼體表殼上端為5孔標(biāo)準(zhǔn)插座作為電源輸出，殼體表殼下端設(shè)置控制按鍵和雙色LED指示燈，電源輸入與ACDC模塊、繼電器開(kāi)關(guān)相連接，繼電器開(kāi)關(guān)與電源輸出相連接，控制器與繼電器開(kāi)關(guān)、ACDC模塊、指示燈、控制按鍵相連接；

所述控制器采用集成wifi芯片模塊的ESP8266-12控制器，ESP8266-12控制器內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信連接功能；ESP8266-12控制器的GPIO16端口輸出控制信號(hào)，控制繼電器開(kāi)關(guān)通斷實(shí)現(xiàn)電源的開(kāi)關(guān)功能；ESP8266-12控制器的GPIO12端口連接控制按鍵，短按實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制插座開(kāi)關(guān)，長(zhǎng)按實(shí)現(xiàn)插座路由配置信息復(fù)位功能；ESP8266-12控制器的GPIO4和GPIO5端口連接紅綠雙色LED指示燈，紅燈表示插座斷開(kāi)，綠燈表示插座導(dǎo)通，紅燈閃爍表示網(wǎng)絡(luò)異常，綠燈閃爍表示配置成功；

所述繼電器開(kāi)關(guān)采用Q1和Q2兩個(gè)NPN型三極管8050組成達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)繼電器K1來(lái)實(shí)現(xiàn)智能插座的開(kāi)關(guān)功能；

所述ACDC模塊將輸入85～265V交流電轉(zhuǎn)換為3.3V直流電輸出，作為整個(gè)電路供電電源。

智能插座還包括10A溫度保險(xiǎn)絲與壓敏電阻，10A溫度保險(xiǎn)絲與壓敏電阻與控制器相連，實(shí)現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能。

智能插座具備遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制功能、定時(shí)開(kāi)關(guān)功能、延時(shí)開(kāi)關(guān)功能以及實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控功能。

ESP8266-12控制器采用smartlink技術(shù)將智能插座配置連接上路由器，并路由配置信息保存到片上flash中，實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)連接路由器，從而達(dá)到自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)效果。

本發(fā)明還提供一種智能插座控制方法，ESP8266-12控制器首先進(jìn)行上電初始化，讀取flash中路由配置信息；再判斷路由器是否配置，若沒(méi)有配置則使用smartlink技術(shù)進(jìn)行路由配置，若已配置路由則連接路由器并登陸遠(yuǎn)程服務(wù)器；隨后判斷登陸服務(wù)器是否成功，若不成功則操作重連服務(wù)器，若成功則開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)端口通信指令，根據(jù)通信指令執(zhí)行相應(yīng)控制操作；并設(shè)置握手通信機(jī)制，確保智能插座與遠(yuǎn)程服務(wù)器時(shí)刻保持連接。

該智能插座控制方法還包括智能插座與路由器以及遠(yuǎn)程服務(wù)器端建立握手通信機(jī)制，判斷wifi智能插座是否連接到路由器、是否連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器端，當(dāng)判斷到連接斷開(kāi)時(shí)，進(jìn)行重連，從而保證智能插座wifi網(wǎng)絡(luò)通信的連續(xù)性。

該智能插座控制方法還包括通過(guò)移動(dòng)終端上app應(yīng)用軟件控制插座，當(dāng)路由器正常連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，app軟件和wifi智能插座都通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信，當(dāng)路由器連接網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，移動(dòng)終端上app軟件也可以直接通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)控制wifi插座。

本發(fā)明提供一種基于無(wú)線wifi通信技術(shù)的智能插座及控制方法，實(shí)現(xiàn)在智能手機(jī)或者平板電腦等移動(dòng)終端遠(yuǎn)程控制插座，將電扇、熱水器、空調(diào)等普通家電變成智能化產(chǎn)品，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)全部串聯(lián)起來(lái)集中控制，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能效果，并滿足人們?cè)谏钪械亩喾N多樣要求。本發(fā)明還具有以下有益效果：

1）該wifi智能插座能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與遙控共存；

2）該wifi智能插座能實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控兼容控制；

3）該wifi智能插座能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、延時(shí)控制、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控功能，優(yōu)化能源利用效率；

4）具備過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能，保護(hù)連接電器安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明wifi智能插座的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明wifi智能插座的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明wifi智能插座的程序流程圖；

圖4是本發(fā)明wifi智能插座的外殼示意圖；

圖4中，1-殼體；2-標(biāo)準(zhǔn)5孔插座；3-LED指示燈；4-按鍵；5-電源輸入針腳；6-固定螺絲孔。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并詳細(xì)說(shuō)明如下：

本發(fā)明采用集成wifi芯片模塊ESP8266-12作為整個(gè)wifi智能插座的控制器。ESP8266是一款高度集成的芯片，具備強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)功能，可通過(guò)GPIO端口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備最大限度減少運(yùn)行中系統(tǒng)資源的占用，ESP8266 高度片內(nèi)集成，僅需極少的外部電路，外設(shè)豐富，可將其作為wifi智能插座的唯一控制器，不需配其他控制器即可實(shí)現(xiàn)所有wifi智能插座功能，為插座內(nèi)部節(jié)省大量空間。

1）wifi智能插座結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，wifi智能插座硬件由ESP8266-12模塊、電源輸入、電源輸出、繼電器開(kāi)關(guān)、ACDC模塊、指示燈和控制按鍵組成。

2）通過(guò)移動(dòng)終端上app應(yīng)用軟件控制插座，當(dāng)路由器正常連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，app軟件和wifi智能插座都通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信；當(dāng)路由器連接網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，移動(dòng)終端上app軟件也可以直接通過(guò)路由器構(gòu)建的局域網(wǎng)控制wifi插座。

3）如圖2所示為wifi智能插座電路原理圖，U3為ESP8266-12，作為智能插座的控制器，其內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信連接功能。

4）圖2中U2為AC轉(zhuǎn)DC模塊，將輸入85～265V交流電轉(zhuǎn)換為3.3V直流電輸出，作為整個(gè)電路供電電源。

5)ESP8266-12的GPIO16端口輸出控制信號(hào)，控制繼電器通斷實(shí)現(xiàn)電源的開(kāi)關(guān)功能。

6）ESP8266-12的GPIO12端口連接按鍵，短按實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制插座開(kāi)關(guān)；長(zhǎng)按實(shí)現(xiàn)插座路由配置信息復(fù)位功能。

7) ESP8266-12的GPIO4和GPIO5端口連接紅綠雙色LED燈，紅燈表示插座斷開(kāi)，綠燈表示插座導(dǎo)通，紅燈閃爍表示網(wǎng)絡(luò)異常，綠燈閃爍表示配置成功。

8) 如圖2中所示采用Q1和Q2兩個(gè)NPN型三極管8050組成達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)繼電器K1來(lái)實(shí)現(xiàn)智能插座的開(kāi)關(guān)功能。

9）圖2中F1為10A溫度保險(xiǎn)絲，RN1為壓敏電阻，實(shí)現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能。

10）圖3所示為ESP8266-12芯片固件程序流程圖，首先進(jìn)行上電初始化，讀取flash中路由配置信息；再判斷路由器是否配置，若沒(méi)有配置則使用smartlink技術(shù)進(jìn)行路由配置，若已配置路由則連接路由器并登陸遠(yuǎn)程服務(wù)器；隨后判斷登陸服務(wù)器是否成功，若不成功則操作重連服務(wù)器，若成功則開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)端口通信指令，根據(jù)通信指令執(zhí)行相應(yīng)控制操作；并設(shè)置握手通信機(jī)制，確保wifi智能插座與遠(yuǎn)程服務(wù)器時(shí)刻保持連接。

11）圖4所示為wifi智能插座外殼示意圖，底殼嵌入電源輸入插腳；表殼上端為5孔標(biāo)準(zhǔn)插座輸出；表殼下端設(shè)置控制按鍵和雙色LED指示燈。

12）wifi智能插座具備遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制功能、定時(shí)開(kāi)關(guān)功能、延時(shí)開(kāi)關(guān)功能以及實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控等功能。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。