本實用新型涉及智能插座領域，具體涉及一種能遠程控制按壓手動按鍵的智能計量插座。

背景技術：

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們的生活已經變得越來越智能化了，為了滿足人們的需求，插座也變成了智能插座，有的智能插座能清除電力垃圾，有的智能插座能防雷擊、防短路、防過載、防漏電、還能自動斷電，還有的智能插座具有童鎖功能以及實時顯示電流的功能，到目前為止智能插座已經發(fā)展的比較廣泛，但是技術上還有待于進步。

而現在的智能插座大多都能通過按壓開關進行斷電控制，但并不能遠程控制對按壓開關進行按壓，這樣十分的不方便，同時智能插座雖然都具有童鎖功能，但是童鎖功能也會有失效的時候，在童鎖功能失效的時候，留在家里的孩童就可能會有觸電的危險。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種能遠程控制按壓手動按鍵的智能計量插座，解決現有的智能插座不能遠程控制對按壓開關進行按壓的問題，同時解決在童鎖功能失效時，留在家里的兒童有觸電危險的問題。

一種能遠程控制按壓手動按鍵的智能計量插座，包括從上到下依次設置的主控電路板、插座結構件和電源電路板，上述插座結構件與市電網連接，插座結構件與市電網連接的電路上設有繼電開關，電源電路板和主控電路板通過銅柱連接，電源電路板上設有取電模塊和DC-DC隔離模塊，取電模塊的輸入端與市電網相連，取電模塊的輸出端與DC-DC隔離模塊的輸入端相連，DC-DC隔離模塊的輸出端與主控電路板相連，主控電路板上包括單片機、插座zigbee模塊和繼電模塊，單片機與插座zigbee模塊相互連接，單片機的輸出端與繼電模塊的輸入端相連，繼電模塊的輸出端與繼電開關相連，上述單片機的輸入端和輸出端還分別連有觸控模塊和顯示模塊，觸控模塊上連有外部按壓開關，外部按壓開關處的墻面設有防護罩，防護罩通過合頁與墻體相連，防護罩的外部設有氣缸，氣缸活塞桿貫穿防護罩的罩體，氣缸活塞桿的運動方向與外部按壓開關的按壓方向相同，氣缸的控制面板連有氣缸zigbee模塊，插座zigbee模塊和氣缸zigbee模塊均與網關相互連接，網關與移動終端設備相互連接。

取電模塊從市電網進行取電，并通過 DC-DC隔離模塊進行變壓和對電路進行隔離，然后作為電源給主控電路板上的單片機及各個模塊進行供電，通過對觸控模塊進行觸控，能對插座的通斷電進行控制，觸控模塊將觸控信息傳遞給單片機，單片機接收到觸控模塊傳來的信息后進行處理，然后發(fā)出控制信號，將控制信號傳遞給繼電模塊，繼電模塊在接收到控制信號后控制繼電開關通斷，從而實現插座的通斷電，在單片機將控制信號傳遞給繼電模塊的同時，單片機還將信號傳遞給顯示模塊，顯示模塊能對插座的通電情況進行顯示，插座zigbee模塊則負責數據的傳送與接收，插座zigbee模塊接收單片機傳送過來的信息后，將接收到的信息傳遞給網關，通過網關實時的將信息發(fā)送到移動終端設備，同時可以通過移動終端設備發(fā)出控制指令，從移動終端設備發(fā)出的控制指令經網關傳遞給插座zigbee模塊，由插座zigbee模塊將控制指令傳遞給單片機，單片機在接收到控制指令后進行處理，然后向相關的模塊發(fā)出控制信號，對插座進行控制，這就實現了對插座的遠程控制，通過移動終端設備能使插座的童鎖功能使能，在外部按壓開關處的墻面設置防護罩能對外部按壓開關進行防護，關閉防護罩后兒童就無法對外部按壓開關進行按壓，而大人能通過移動終端設備對防護罩外部的氣缸進行控制，控制氣缸的方法和控制插座的方法相同，通過移動終端設備向氣缸的控制面板發(fā)出控制指令，氣缸的控制面板接收到控制指令后，控制氣缸活塞桿運動，通過氣缸活塞桿的運動就能對防護罩內的外部按壓開關進行按壓，這樣大人在出門前將外部按壓開關按下，控制繼電開關的斷開，并關閉防護罩，就能防止因童鎖功能失效而使留在家中的兒童有觸電危險，在防護罩處于常期關閉的情況下，通過控制氣缸能隨時隨地的對外部按壓開關進行按壓，控制智能開關的通斷，這樣人們就不需要手動的去按壓外部按壓開關了，使用起來更加方便。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述電源電路板上還設有電能計量模塊，電能計量模塊的輸入端與DC-DC隔離模塊的輸出端相連，電能計量模塊的輸出端與單片機的輸入端相連。

電能計量模塊能對電路進行檢測，檢測后將檢測的數據傳送給單片機，然后由單片機對得到的電壓、電流和電量等數據進行處理，處理后將電壓、電流和電量的信息傳遞插座zigbee模塊，由插座zigbee模塊將信息發(fā)送至網關，再由網關發(fā)送到移動終端設備。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述觸控模塊為SW-SPST按鍵開關，顯示模塊為LED燈。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述取電模塊的主控芯片為LNK306芯片，LNK306芯片的輸入端與市電網相連，LNK306芯片的輸出端與DC-DC隔離模塊的輸入端相連，DC-DC隔離模塊包括B1205XT-2WR2芯片和HT7233芯片，B1205XT-2WR2芯片的輸入端與LNK306芯片的輸出端相連，B1205XT-2WR2芯片的輸出端與HT7233芯片的輸入端相連，HT7233芯片的輸出端與主控電路板相連，上述單片機的主控芯片為STM32F103C8T6芯片，插座zigbee模塊的主控芯片為zigbee芯片，繼電模塊的主控芯片為L9110S芯片，STM32F103C8T6芯片與zigbee芯片相互連接，STM32F103C8T6芯片的輸出端與L9110S芯片的輸入端相連，L9110S芯片的輸出端與繼電開關的輸入端相連，上述繼電開關的型號為ADW1205HLW。

LNK306芯片通過標準電路，配合外圍的電容、電阻以及二極管將市電網的電壓從220V降低到12V，使其轉變?yōu)?2V的直流電源，R1相當于保險絲，D1進行半波整流，C5和C6為濾波電容；12V的直流電源經過B1205XT-2WR2芯片轉換以后得到隔離的5V電源，再經過HT7233芯片得到隔離的3.3V電源，主控電路板由隔離的3.3V電源進行供電，STM32F103C8T6芯片的PA11引腳和PA12引腳分別與L9110S芯片的IA引腳和IB引腳相連，STM32F103C8T6芯片接收到觸控信號后進行處理，然后通過PA11引腳和PA12引腳向L9110S芯片的IA引腳和IB引腳發(fā)出控制信號，L9110S芯片接收到控制信號后，控制繼電開關進行開閉，從而控制插座的通斷，STM32F103C8T6芯片的RX引腳和TX引腳則分別與zigbee芯片的TX1和RX1引腳相連，STM32F103C8T6芯片的TX引腳用于向zigbee芯片的RX1引腳發(fā)射信息，STM32F103C8T6芯片的RX引腳則用于接收zigbee芯片的TX1引腳發(fā)出的反饋的信息。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述LNK306芯片的輸出端與B1205XT-2WR2芯片的輸入端相連的電路上還連有78L05/SOT-89芯片。

設置78L05/SOT-89芯片具有穩(wěn)壓的作用，能使內部電路實現限流和熱保護，同時可以消除噪聲影響，消除和單點調節(jié)相關的分散問題。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述電能計量模塊的主控芯片為HLW8012芯片，HLW8012芯片的輸入端與DC-DC隔離模塊的輸出端相連，HLW8012芯片的輸出端與單片機的輸入端相連。

由R10的錳銅電阻進行電流信號的采集，并通過HLW8012芯片進行電流計算；由R12-R15和R18的分壓電路進行電壓采集，并通過HLW8012芯片進行電壓計算，HLW8012芯片的CF1和CF引腳可以輸出電量脈沖、電壓或者電流脈沖。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述HLW8012芯片的輸出端與單片機的輸入端相連的電路上還連有PS2811-1芯片。

PS2811-1芯片具有隔離光耦的作用，采集到電路的相關信息后，在將信息傳遞給單片機的過程中經過隔離光耦，能避免信號的干擾。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選，上述防護罩展開后所在的位置處還設有向墻內凹陷的防護罩卡槽，防護罩卡槽內設有防護罩卡接件。

打開防護罩后，將防護罩卡在防護罩卡槽內，這樣會使墻面顯得更加整潔，也不容易碰著防護罩造成防護罩的損壞。

與現有技術相比，本實用新型至少能達到以下有益效果中的一項：

1.通過DC-DC隔離模塊對電能計量模塊和主控電路板的供電電源進行隔離，提高了計量的精確性和主控電路板的穩(wěn)定性。

2.減小了電網的波動對計量插座的影響。

3.可以通過按鍵手動本地控制插座通斷電，也可通過移動終端設備上的APP經過網關遠程控制插座通斷電。

4.通過移動終端設備上的APP經網關控制插座的按鍵是否起作用，即可以通過APP控制插座的童鎖功能是否使能，如果插座的童鎖功能使能，則按鍵手動本地控制插座的通斷電不能使用，如果童鎖功能沒有使能，按鍵手動本地操作正常。

5.如果市電斷電后又來電，有些設備是需要立即工作的如冰箱，是需要插座通電后保持原來狀態(tài)的，另外一些設備是不需要立即工作的如空調等，本智能計量插座可以通過移動終端設備上的APP設置是否使能通電保持狀態(tài)。

6.單片機可以定時的讀取插座計量的電量、瞬時電壓、瞬時電流等用電參數并把信息推送到移動終端設備上的APP，并對設備的用電量進行統(tǒng)計分析。

附圖說明

圖1為本實用新型主控電路板、插座結構件和電源電路板的結構示意圖。

圖2為本實用新型主控電路板和電源電路板上各模塊的連接結構示意圖。

圖3為本實用新型取電模塊的電路圖。

圖4為本實用新型DC-DC隔離模塊的電路圖。

圖5為本實用新型電能計量模塊的電路圖。

圖6為本實用新型單片機的電路圖。

圖7為本實用新型插座zigbee模塊的電路圖。

圖8為本實用新型繼電模塊的電路圖。

圖9為本實用新型觸控模塊的電路圖。

圖10為本實用新型顯示模塊的電路圖。

圖11為本實用新型外部按壓開關、防護罩和氣缸的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型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僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

具體實施例1：

圖1、圖2和圖11示出了 一種能遠程控制按壓手動按鍵的智能計量插座，包括從上到下依次設置的主控電路板1、插座結構件2和電源電路板3，上述插座結構件2與市電網連接，插座結構件2與市電網連接的電路上設有繼電開關，電源電路板3和主控電路板1通過銅柱連接，電源電路板3上設有取電模塊31和DC-DC隔離模塊32，取電模塊31的輸入端與市電網相連，取電模塊31的輸出端與DC-DC隔離模塊32的輸入端相連，DC-DC隔離模塊32的輸出端與主控電路板1相連，主控電路板1上包括單片機11、插座zigbee模塊12和繼電模塊13，單片機11與插座zigbee模塊12相互連接，單片機11的輸出端與繼電模塊13的輸入端相連，繼電模塊13的輸出端與繼電開關相連，上述單片機11的輸入端和輸出端還分別連有觸控模塊14和顯示模塊15，觸控模塊14上連有外部按壓開關4，外部按壓開關4處的墻面設有防護罩5，防護罩5通過合頁與墻體相連，防護罩5的外部設有氣缸6，氣缸活塞桿貫穿防護罩5的罩體，氣缸活塞桿的運動方向與外部按壓開關4的按壓方向相同，氣缸6的控制面板連有氣缸zigbee模塊，插座zigbee模塊12和氣缸zigbee模塊均與網關相互連接，網關與移動終端設備相互連接。

取電模塊從市電網進行取電，并通過 DC-DC隔離模塊進行變壓和對電路進行隔離，然后作為電源給主控電路板上的單片機及各個模塊進行供電，通過對觸控模塊進行觸控，能對插座的通斷電進行控制，觸控模塊將觸控信息傳遞給單片機，單片機接收到觸控模塊傳來的信息后進行處理，然后發(fā)出控制信號，將控制信號傳遞給繼電模塊，繼電模塊在接收到控制信號后控制繼電開關通斷，從而實現插座的通斷電，在單片機將控制信號傳遞給繼電模塊的同時，單片機還將信號傳遞給顯示模塊，顯示模塊能對插座的通電情況進行顯示，插座zigbee模塊則負責數據的傳送與接收，插座zigbee模塊接收單片機傳送過來的信息后，將接收到的信息傳遞給網關，通過網關實時的將信息發(fā)送到移動終端設備，同時可以通過移動終端設備發(fā)出控制指令，從移動終端設備發(fā)出的控制指令經網關傳遞給插座zigbee模塊，由插座zigbee模塊將控制指令傳遞給單片機，單片機在接收到控制指令后進行處理，然后向相關的模塊發(fā)出控制信號，對插座進行控制，這就實現了對插座的遠程控制，通過移動終端設備能使插座的童鎖功能使能，在外部按壓開關4處的墻面設置防護罩5能對外部按壓開關4進行防護，關閉防護罩5后兒童就無法對外部按壓開關4進行按壓，而大人能通過移動終端設備對防護罩5外部的氣缸6進行控制，控制氣缸6的方法和控制插座的方法相同，通過移動終端設備向氣缸6的控制面板發(fā)出控制指令，氣缸6的控制面板接收到控制指令后，控制氣缸活塞桿運動，通過氣缸活塞桿的運動就能對防護罩5內的外部按壓開關4進行按壓，這樣大人在出門前將外部按壓開關4按下，控制繼電開關的斷開，并關閉防護罩5，就能防止因童鎖功能失效而使留在家中的兒童有觸電危險，在防護罩5處于常期關閉的情況下，通過控制氣缸6能隨時隨地的對外部按壓開關4進行按壓，從而控制智能開關的通斷，這樣人們就不需要手動的去按壓外部按壓開關4了，使用起來更加方便。

具體實施例2：

本實施例是在具體實施例1的基礎上增設了電能計量模塊，上述電源電路板3上還設有電能計量模塊33，電能計量模塊33的輸入端與DC-DC隔離模塊32的輸出端相連，電能計量模塊33的輸出端與單片機11的輸入端相連。

電能計量模塊能對電路進行檢測，檢測后將檢測的數據傳送給單片機，然后由單片機對得到的電壓、電流和電量等數據進行處理，處理后將電壓、電流和電量的信息傳遞插座zigbee模塊，由插座zigbee模塊將信息發(fā)送至網關，再由網關發(fā)送到移動終端設備。

具體實施例3：

如圖9和圖10所示，本實施例是在具體實施例1的基礎上對觸控模塊和顯示模塊進行了進一步的說明，上述觸控模塊14為SW-SPST按鍵開關，顯示模塊15為LED燈。

具體實施例4：

如圖3、圖4、圖6、圖7、圖8所示，本實施例是在具體實施例1的基礎上對主控電路板上各個模塊進行了進一步的說明，上述取電模塊31的主控芯片為LNK306芯片，LNK306芯片的輸入端與市電網相連，LNK306芯片的輸出端與DC-DC隔離模塊32的輸入端相連，DC-DC隔離模塊32包括B1205XT-2WR2芯片和HT7233芯片，B1205XT-2WR2芯片的輸入端與LNK306芯片的輸出端相連，B1205XT-2WR2芯片的輸出端與HT7233芯片的輸入端相連，HT7233芯片的輸出端與主控電路板1相連，上述單片機11的主控芯片為STM32F103C8T6芯片，插座zigbee模塊12的主控芯片為zigbee芯片，繼電模塊13的主控芯片為L9110S芯片，STM32F103C8T6芯片與zigbee芯片相互連接，STM32F103C8T6芯片的輸出端與L9110S芯片的輸入端相連，L9110S芯片的輸出端與繼電開關的輸入端相連，上述繼電開關的型號為ADW1205HLW。

LNK306芯片通過標準電路，配合外圍的電容、電阻以及二極管將市電網的電壓從220V降低到12V，使其轉變?yōu)?2V的直流電源，R1相當于保險絲，D1進行半波整流，C5和C6為濾波電容；12V的直流電源經過B1205XT-2WR2芯片轉換以后得到隔離的5V電源，再經過HT7233芯片得到隔離的3.3V電源，主控電路板由隔離的3.3V電源進行供電，STM32F103C8T6芯片的PA11引腳和PA12引腳分別與L9110S芯片的IA引腳和IB引腳相連，STM32F103C8T6芯片接收到觸控信號后進行處理，然后通過PA11引腳和PA12引腳向L9110S芯片的IA引腳和IB引腳發(fā)出控制信號，L9110S芯片接收到控制信號后，控制繼電開關進行開閉，從而控制插座的通斷，STM32F103C8T6芯片的RX引腳和TX引腳則分別與zigbee芯片的TX1和RX1引腳相連，STM32F103C8T6芯片的TX引腳用于向zigbee芯片的RX1引腳發(fā)射信息，STM32F103C8T6芯片的RX引腳則用于接收zigbee芯片的TX1引腳發(fā)出的反饋的信息。

具體實施例5：

本實施例是在具體實施例4的基礎上增設了78L05/SOT-89芯片，上述LNK306芯片的輸出端與B1205XT-2WR2芯片的輸入端相連的電路上還連有78L05/SOT-89芯片。

設置78L05/SOT-89芯片具有穩(wěn)壓的作用，能使內部電路實現限流和熱保護，同時可以消除噪聲影響，消除和單點調節(jié)相關的分散問題。

具體實施例6：

如圖5所示，本實施例是在具體實施例2的基礎上對電能計量模塊進行了進一步的說明，上述電能計量模塊33的主控芯片為HLW8012芯片，HLW8012芯片的輸入端與DC-DC隔離模塊32的輸出端相連，HLW8012芯片的輸出端與單片機11的輸入端相連。

由R10的錳銅電阻進行電流信號的采集，并通過HLW8012芯片進行電流計算；由R12-R15和R18的分壓電路進行電壓采集，并通過HLW8012芯片進行電壓計算，HLW8012芯片的CF1和CF引腳可以輸出電量脈沖、電壓或者電流脈沖。

具體實施例7：

本實施例是在具體實施例6的基礎上增設了PS2811-1芯片，上述HLW8012芯片的輸出端與單片機11的輸入端相連的電路上還連有PS2811-1芯片。

PS2811-1芯片具有隔離光耦的作用，采集到電路的相關信息后，在將信息傳遞給單片機的過程中經過隔離光耦，能避免信號的干擾。

具體實施例8：

本實施例是在具體實施例1的基礎上增設了防護罩卡槽7，上述防護罩5展開后所在的位置處還設有向墻內凹陷的防護罩卡槽7，防護罩卡槽7內設有防護罩卡接件。

打開防護罩5后，將防護罩5卡在防護罩卡槽7內，這樣會使墻面顯得更加整潔，也不容易碰著防護罩5造成防護罩的損壞。

盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。