一種低成本紅外控制智能插座設計方案

最后走的管好門(mén)窗、關(guān)閉一切電源，注意安全!這樣的話(huà)語(yǔ)相信各位再熟悉不過(guò)了吧?，F在市面上的插座基本都是非智能的，用電器接在插座上人們一般不會(huì )直接切斷用電器電源因而用電器總是處于待機狀態(tài)，如果插座此時(shí)處于接通狀態(tài)，用電器就會(huì )產(chǎn)生待機功耗，造成電能的浪費。更有甚者如果用電器發(fā)生短路或者超負 荷有可能引起火災，存在較大的安全隱患。

智能插座產(chǎn)品的推行，確實(shí)能夠幫助用戶(hù)解決潛在的問(wèn)題，安全用電確實(shí)關(guān)乎大家的人身安全，因此設計一款安全節能的智能插座很有現實(shí)意義。本節能智能插座方案，正為解決能源浪費及用電安全問(wèn)題促進(jìn)低碳生活而設立。

一、智能插座設計原理

1、方案結構框圖

圖1 智能插座方案結構框圖

如圖1所示，整個(gè)系統由五個(gè)部分組成，分別是系統電源、功率檢測模塊、MCU控制單元、執行機構、輸入外設。

2、硬件設計及原理

圖2 系統電源

電源模塊是基于LNK304設計。圖2中L和N為220V交流電接口，將交流電加在LNK304芯片上，LNK304的S腳會(huì )輸出12V電壓，通過(guò)R13和R14分壓成6V再通過(guò)一個(gè)三極管加強驅動(dòng)能力，三級管上有部分壓降，所以輸出電壓VDD大概為5V。

圖3 功率檢測模塊

功率檢測采用FC7759芯片，FC7759會(huì )根據采集到的電壓信號與電流信號計算功率，根據功率的大小在CF腳輸出一定頻率的脈沖序列，該脈沖序列的頻率與功率的大小成正比。單片機可以根據讀到的脈沖頻率來(lái)判斷功率的大小從而發(fā)出相應指令來(lái)控制執行機構做出相應動(dòng)作。圖中FLQ為采樣電阻，采集的是電流信號，R3，R4，R5，R6電阻分壓，采集的是電壓信號。

二、MCU控制部分

控制部分采用MP20E01型單片機，該型號單片機功耗低，體積小，價(jià)格低廉同時(shí)IO也滿(mǎn)足本設計的需求。如圖4，功率檢測模塊輸出的脈沖信號送到 MP20E01單片機的P14腳，P12腳讀取按鍵信號，P15腳讀取外部紅外遙控信號，P13腳控制LED指示燈，P1.1控制繼電器開(kāi)啟或關(guān)斷插座電源。

圖4 MCU控制電路圖