本實(shí)用新型涉及插座技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于家用電器的插座。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上的智能插座大部分采用wifi通信方式，其通信距離與信號(hào)強(qiáng)度都具有一定局限性，且都要求安裝環(huán)境中必須存在wifi網(wǎng)絡(luò)。目前市場(chǎng)上的智能插座大部分不帶電壓、電流、功率、以及電量監(jiān)測(cè)功能，且即使具有個(gè)別此類(lèi)功能，功能不全面，精度也不高，只能用作參考。目前市場(chǎng)上智能插座大部分通過(guò)繼電器來(lái)控制用電器的開(kāi)關(guān)，只能單純控制用電器的電源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種用于家用電器的插座，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)缺失。

本實(shí)用新型提供一種用于家用電器的插座，包括：采樣單元，用于實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)；MCU處理單元，與所述采樣單元連接，用于處理所述的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)；無(wú)線公網(wǎng)通信單元，與所述MCU處理單元連接，用于將所述插座與服務(wù)器和客戶端裝置連接；紅外通信單元，與所述MCU處理單元連接，用于根據(jù)所述操控信號(hào)和所述MCU處理單元中的家用電器紅外碼庫(kù)發(fā)射紅外信號(hào)至所述家用電器；電源單元，用于分別為所述采樣單元、MCU處理單元、無(wú)線公網(wǎng)通信單元及所述紅外通信單元提供電源。

一個(gè)實(shí)施例中，所述采樣單元為單相交采芯片。

一個(gè)實(shí)施例中，所述MCU處理單元采用32位Cortex-M4處理器。

一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)線公網(wǎng)通信單元為CDMA通信模塊。

一個(gè)實(shí)施例中，上述各實(shí)施例的插座還包括：隔離紅外擴(kuò)展口，用于將所述紅外信號(hào)引至插座外部。

一個(gè)實(shí)施例中，所述電源單元為隔離開(kāi)關(guān)電源。

一個(gè)實(shí)施例中，上述各實(shí)施例的插座還包括：SPI接口，用于使所述MCU處理單元和所述采樣單元通信。

一個(gè)實(shí)施例中，上述各實(shí)施例的插座還包括：UART串行接口，用于使所述MCU處理單元和所述無(wú)線公網(wǎng)通信單元通信。

本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座，通過(guò)采樣單元實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，通過(guò)MCU處理單元處理采集的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元將插座與服務(wù)器和客戶端裝置連接，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控家用電器的電壓、電流、功率、電量等信號(hào)，采用無(wú)線公網(wǎng)通信單元聯(lián)網(wǎng)，在距離、信號(hào)強(qiáng)度及安裝環(huán)境上不受限制。進(jìn)而通過(guò)紅外通信單元140根據(jù)客戶端裝置發(fā)出的操控信號(hào)和MCU處理單元中存儲(chǔ)的家用電器紅外碼庫(kù)發(fā)射相應(yīng)的紅外信號(hào)至家用電器，能夠達(dá)到利用客戶端裝置例如手機(jī)方便地操控家用電器的功效。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中的利用隔離開(kāi)關(guān)電源供電的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

針對(duì)現(xiàn)有智能插座不能同時(shí)進(jìn)行電壓、電流、功率、以及電量監(jiān)測(cè)，通過(guò)WiFi通信的通信距離和信號(hào)強(qiáng)度受到限制，必須要求安裝環(huán)境存在WiFi網(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于家用電器的智能插座，能夠解決上述問(wèn)題。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座，可包括：采樣單元110、MCU處理單元120、無(wú)線公網(wǎng)通信單元130、紅外通信單元140及電源單元150。

采樣單元110用于實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)。MCU處理單元120與所述采樣單元110連接，用于處理所述的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)。無(wú)線公網(wǎng)通信單元130與所述MCU處理單元120連接，用于將所述插座與服務(wù)器和客戶端裝置連接。紅外通信單元140與所述MCU處理單元連接，用于根據(jù)所述操控信號(hào)和所述MCU處理單元中的家用電器紅外碼庫(kù)發(fā)射紅外信號(hào)至所述家用電器。電源單元150用于分別為所述采樣單元、MCU處理單元、無(wú)線公網(wǎng)通信單元及所述紅外通信單元提供電源。

該家用電器可以是各種電器，例如空調(diào)、熱水器等。該家用電器一般能夠接收紅外信號(hào)，并通過(guò)紅外信號(hào)得以控制。

當(dāng)家用電器插入本實(shí)用新型實(shí)施例的插座時(shí)，該家用電器與采樣單元110連接，采樣單元110可以獲取該家用電器的電壓、電流、功率等信號(hào)。該家用電器的電壓、電流、功率等信號(hào)可以通過(guò)與MCU處理單元120連接的無(wú)線公網(wǎng)通信單元130傳送至客戶端裝置，例如手機(jī)，從而可以在客戶端裝置上同時(shí)實(shí)時(shí)查看該家用電器的電壓、電流、功率等信號(hào)的情況。該家用電器的電壓、電流、功率等信號(hào)可以通過(guò)與MCU處理單元120連接的無(wú)線公網(wǎng)通信單元130傳送至服務(wù)器，例如臺(tái)式電腦，該服務(wù)器可以對(duì)電壓、電流、功率等信號(hào)進(jìn)行各種處理，例如統(tǒng)計(jì)、分析、監(jiān)測(cè)，可以計(jì)算得到該家用電器實(shí)時(shí)使用的電量，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)家用電器電量的目的。

MCU處理單元120可以通過(guò)各種現(xiàn)有的MCU芯片實(shí)現(xiàn)，例如型號(hào)為STM32F401RET6的芯片。MCU處理單元120可以對(duì)采樣單元110采集的家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)、功率信號(hào)等做必要的處理，以通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元130傳送至服務(wù)器或客戶端裝置。

用戶可以通過(guò)客戶端裝置輸入操控家用電器的信號(hào)，例如開(kāi)關(guān)、模式選擇、溫度調(diào)節(jié)等操控信號(hào)，操控信號(hào)通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元130傳輸至MCU處理單元120。MCU處理單元120可以存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)各種家用電器的紅外碼庫(kù)，從該紅外碼庫(kù)可以找到對(duì)應(yīng)操控該家用電器的紅外碼，該紅外碼傳送至紅外通信單元140，紅外通信單元140可以發(fā)出相應(yīng)的紅外信號(hào)，該紅外信號(hào)例如可被反射至該家用電器，從而實(shí)現(xiàn)利用客戶端裝置操控該家用電器。

本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座通過(guò)采樣單元實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，通過(guò)MCU處理單元處理采集的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元將插座與服務(wù)器和客戶端裝置連接，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控家用電器的電壓、電流、功率、電量等信號(hào)，采用無(wú)線公網(wǎng)通信單元聯(lián)網(wǎng)，在距離、信號(hào)強(qiáng)度及安裝環(huán)境上不受限制。進(jìn)而通過(guò)紅外通信單元140根據(jù)客戶端裝置發(fā)出的操控信號(hào)和MCU處理單元中存儲(chǔ)的家用電器紅外碼庫(kù)發(fā)射相應(yīng)的紅外信號(hào)至家用電器，能夠達(dá)到利用客戶端裝置例如手機(jī)方便地操控家用電器的功效。

一些實(shí)施例中，所述采樣單元110為單相交采芯片或單相計(jì)量芯片。通過(guò)單相交采芯片或單相計(jì)量芯片實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓、電流、功率等信號(hào)，能夠提高電壓、電流、功率等監(jiān)測(cè)精度。

一些實(shí)施例中，所述MCU處理單元120采用32位Cortex-M4處理器。該處理器的主頻可達(dá)84MHz，該MCU處理單元可具有512Kbytes的內(nèi)部Flash和96Kbytes的SRAM，可以是工業(yè)級(jí)處理芯片，工作溫度可在-40℃～85℃范圍。

一些實(shí)施例中，所述無(wú)線公網(wǎng)通信單元130為CDMA通信模塊。通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元可使該插座連接服務(wù)器。本實(shí)施例中，無(wú)線公網(wǎng)通信單元采用燒號(hào)模式，無(wú)需再另外購(gòu)買(mǎi)sim卡。通信參數(shù)可在出廠前設(shè)置好，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行設(shè)置，上電后即可快速上線，使用方便。

一些實(shí)施例中，本實(shí)用新型各實(shí)施例的用于家用電器的插座還可包括：隔離紅外擴(kuò)展口，用于將所述紅外信號(hào)引至插座外部。目前市場(chǎng)上智能插座不具備紅外引出功能，當(dāng)遇到安裝位置遮擋本體時(shí)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)紅外控制功能。本實(shí)施例中，通過(guò)增加一個(gè)隔離紅外擴(kuò)展口或隔離紅外輸出口，在插座安裝位置遮擋紅外信號(hào)時(shí)，可利用延長(zhǎng)線將紅外信號(hào)引出方便控制，且此接口為隔離設(shè)計(jì)，安全可靠。

一些實(shí)施例中，所述紅外通信單元中的紅外發(fā)射部分可采用大功率。這可使得安裝位置不受限制，能夠充分利用反射實(shí)現(xiàn)控制功能。

一些實(shí)施例中，所述電源單元150為隔離開(kāi)關(guān)電源。本實(shí)施例中，使用隔離開(kāi)關(guān)電源，可具有效率高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中的利用隔離開(kāi)關(guān)電源供電的示意圖。如圖2所示，該智能插座使用AC220V交流電壓輸入，輸入范圍可為180V～250V，該電源單元150例如可采用4W隔離開(kāi)關(guān)電源，可以隔離輸出例如3V～5V的隔離直流電壓和4V電壓，例如可輸出3.3V電壓和隔離直流5V電壓。該3.3V電壓可給MCU處理單元120、采樣單元110、無(wú)線公網(wǎng)通信單元130及紅外通信單元140供電。該隔離直流5V電壓可給隔離紅外通信接口/隔離紅外擴(kuò)展接口160供電。

一些實(shí)施例中，本實(shí)用新型各實(shí)施例的用于家用電器的插座還可包括：SPI接口(Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口)，用于使所述MCU處理單元120和所述采樣單元110通信。MCU處理單元120通過(guò)SPI接口與例如單相交采芯片通信，能夠方便地完成電壓、電流、功率等監(jiān)測(cè)。

一些實(shí)施例中，本實(shí)用新型各實(shí)施例的用于家用電器的插座還可包括：UART串行接口(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)器)，用于使所述MCU處理單元120和所述無(wú)線公網(wǎng)通信單元130通信。MCU處理單元120通過(guò)UART串行接口與無(wú)線公網(wǎng)通信單元130通信，能夠方便地實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的連接，通過(guò)紅外實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的控制功能。

一個(gè)實(shí)施例中，該家用電器可以是空調(diào)，該插座可以是針對(duì)于空調(diào)遠(yuǎn)程遙控的智能插座。該插座可包括電源單元、交采單元/采樣單元、無(wú)線公網(wǎng)通信單元、紅外通信單元、處理單元(MCU處理單元)。其中，電源單元的輸出端可連接交采單元、無(wú)線公網(wǎng)通信單元、紅外通信單元、處理單元的電源輸入端；處理單元的第一信號(hào)輸出/輸入端可通過(guò)UART串行接口與無(wú)線公網(wǎng)通信單元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理單元的第二信號(hào)輸出/輸入端可通過(guò)SPI通信口與交采單元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理單元的第三信號(hào)輸出/輸入端可通過(guò)UART串行接口與紅外通信單元的信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接。上行通信方式可為無(wú)線公網(wǎng)模式，安裝過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，上電后即可連接服務(wù)器?？赏ㄟ^(guò)紅外方式實(shí)現(xiàn)空調(diào)遙控功能，另外本智能插座可預(yù)留一個(gè)隔離紅外輸出口，如果安裝位置將本機(jī)上的紅外擋住時(shí)，可通過(guò)延長(zhǎng)線將紅外信號(hào)引出，實(shí)現(xiàn)紅外控制功能?？刹捎脤I(yè)單相計(jì)量芯片，保證電壓、電流、功率等監(jiān)測(cè)精度。

本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)：該智能插座采用CDMA無(wú)線公網(wǎng)作為通信方式，在出廠前就設(shè)置好參數(shù)，用戶只需通電就可以完成安裝，這樣對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境要求低，安裝方便，通信可靠。采用專業(yè)單相計(jì)量芯片完成對(duì)電壓、電流、功率等參數(shù)監(jiān)測(cè)，使得改智能插座的精度高于市場(chǎng)水平。采用紅外方式進(jìn)行空調(diào)遙控，配合手機(jī)APP可以通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、模式選擇、溫度調(diào)節(jié)、風(fēng)向風(fēng)速調(diào)節(jié)等，可完全替代遙控，實(shí)現(xiàn)真正的遠(yuǎn)程遙控。另外，增加一個(gè)隔離紅外擴(kuò)展口，在插座安裝位置遮擋紅外信號(hào)時(shí)，可利用延長(zhǎng)線將紅外信號(hào)引出方便控制，且此接口為隔離設(shè)計(jì)安全可靠。

本實(shí)用新型實(shí)施例的用于家用電器的插座，通過(guò)采樣單元實(shí)時(shí)采集家用電器的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，通過(guò)MCU處理單元處理采集的電壓信號(hào)、電流信號(hào)及功率信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)通信單元將插座與服務(wù)器和客戶端裝置連接，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控家用電器的電壓、電流、功率、電量等信號(hào)，采用無(wú)線公網(wǎng)通信單元聯(lián)網(wǎng)，在距離、信號(hào)強(qiáng)度及安裝環(huán)境上不受限制。進(jìn)而通過(guò)紅外通信單元140根據(jù)客戶端裝置發(fā)出的操控信號(hào)和MCU處理單元中存儲(chǔ)的家用電器紅外碼庫(kù)發(fā)射相應(yīng)的紅外信號(hào)至家用電器，能夠達(dá)到利用客戶端裝置例如手機(jī)方便地操控家用電器的功效。本實(shí)用新型的用于家用電器的智能插座，可使用戶通過(guò)手機(jī)APP(支持Android和iOS)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、模式選擇、溫度調(diào)節(jié)等，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電器的電壓、電流、功率、以及電量。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一個(gè)具體實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“例如”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。各實(shí)施例中涉及的步驟順序用于示意性說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施，其中的步驟順序不作限定，可根據(jù)需要作適當(dāng)調(diào)整。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。