CN102610969A

CN102610969A - 低功耗智能控制空调节电插座

Info

Publication number: CN102610969A
Application number: CN 201210076837
Authority: CN
Inventors: 张现金
Original assignee: Weihai Dongxing Electronics Co Ltd
Current assignee: Weihai Dongxing Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种低功耗智能控制空调节电插座，属于电器开关领域。由MCU智能控制电路、非隔离电源稳压电路、空调电流检测电路、温度测量指示电路、输出控制电路、声光报警控制电路组成，MCU智能控制电路是控制器控制核心，处理输入和输出信号，非隔离电源稳压电路为其它模块电路提供稳定可靠的电源，空调电流检测电路向MCU智能控制电路提供电流输入信号，温度测量指示电路向MCU智能控制电路提供温度输入信号，输出控制电路、声光报警控制电路接收MCU智能控制电路发出的功能性控制信号并执行相应的控制动作。本发明在空调使用时超过规定温度，及时切断电源或声光报警提示；空调待机时真正切断电源，降低待机功耗，延长空调使用寿命。

Description

低功耗智能控制空调节电插座

技术领域

本发明涉及节能产品领域，详细地讲是一种低功耗智能控制空调节电插座。

背景技术

众所周知：《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》（国办发【2007】42号）中规定：所有公共建筑内的单位，包括国家机关、社会团体、企事业组织和个体工商户，除医院等特殊单位以及在生产工艺上对温度有特定要求并经批准的用户之外，夏季室内空调温度设置不得低于26摄氏度，冬季室内空调温度设置不得高于20摄氏度。但目前，室内空调温度设置超出上述规定范围的情况相当普遍，而现有的插座普遍不具备温度检测、智能通断电功能，无法判断室内温度是否在规定的范围内，不能在室内温度超出规定时进行提示，造成了电能的极大浪费。社会上亟待需求一种能自动进行监控的控制器。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有电器开关的不足，提供一种可以自动监控室内温度并提示或者自动切断电源的低功耗智能控制空调节电插座。

本发明采用如下技术解决方案：一种低功耗智能控制空调节电插座，其特征是，由MCU智能控制电路、非隔离电源稳压电路、空调电流检测电路、温度测量指示电路、输出控制电路、声光报警控制电路组成，MCU智能控制电路处理输入和输出信号，非隔离电源稳压电路为其它模块电路提供稳定可靠的电源，空调电流检测电路向MCU智能控制电路提供电流输入信号，温度测量指示电路向MCU智能控制电路提供温度输入信号，输出控制电路、声光报警控制电路接收MCU智能控制电路发出的功能性控制信号并执行相应的控制动作。

本发明还可通过如下措施来实现：MCU智能控制电路由PIC1288智能控制芯片U3组成，PIC1288智能控制芯片U3的第1脚与电源正极相连，第8脚与电源地相连。

非隔离电源稳压电路由电阻R1、电容C1、C2、C5、整流桥BR1、稳压二极管Z1、7805三端稳压器U1、接线端子P1、P3组成，电容C1、C2、电阻R1的一脚与整流桥BR1的第1脚相连，另一脚与接线端子P1相连，整流桥BR1的第3脚与接线端子P3相连，整流桥BR1的第4脚与电源地相连，整流桥BR1的第2脚与7805三端稳压器U1的第1脚相连，电容C5的正极与整流桥BR1的第2脚相连，电容C5的负极与电源地相连，稳压二极管Z1的阴极与整流桥BR1的第2脚相连，稳压二极管Z1的阳极与电源地相连，7805三端稳压器U1的第2脚与电源地相连，7805三端稳压器U1第3脚为输出5伏的电源正极。

空调电流检测电路由接线端子P4、P5、电源插座J1、电流互感器T1、电阻R2、R3、R4、电容C3、C6、二极管D1和LM358运算放大器U2组成，电源插座J1的第1脚与接线端子P5相连，电源插座J1第3脚与安全地相连，电源插座J1第2脚与电流互感器T1的第3脚相连，电流互感器T1的第1脚与接线端子P4相连，电流互感器T1的第2脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电流互感器T1的第4脚与电源地相连，电阻R2的一脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电阻R2的另一脚与电源地相连，电阻R3的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R3另一脚与电源地相连，电阻R4、电容C4的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R4、电容C4的另一脚与LM358运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阳极与LM358运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阴极与PIC1288智能控制芯片U3的第2脚相连，电容C6的正极与二极管的阴极D1相连，电容C6的负极与电源地相连。

温度测量指示电路由热敏电阻RT1、电阻R6、R7、R8、电容C4、发光二极管LED3组成，热敏电阻RT1的一脚与电源正极相连，热敏电阻RT1的另一脚与电阻R7的一脚相连，电阻R7的另一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的另一脚都与电源地相连，电阻R6的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第6脚相连，电阻R6的另一脚与发光二极管LED3的阴极相连，发光二极管LED3的阳极与电源正极相连。

输出控制电路由电阻R5、三极管Q1、二极管D2、继电器RL1、接线端子P2、P6组成，电阻R5的一脚与PIC1288智能芯片U3的第7脚相连，电阻R5的另一脚与三极管Q1的B极相连，三极管Q1的第E极与电源地相连，三极管Q1的C与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与电源正极相连，继电器RL1的一脚与三极管Q1的C极相连，继电器RL1的另一脚与电源正极相连，继电器RL1的控制脚分别与接线端子P2、P6相连。

声光报警控制电路由电阻R9、R10、发光二极管LED4、蜂鸣器SP1组成，电阻R9的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第4脚相连，电阻R9的另一脚与蜂鸣器SP1的一脚相连，蜂鸣器SP1的另一脚与电源正极相连，电阻R10的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第5脚相连，电阻R10另一脚与发光二极管LED4的阴极相连，发光二极管LED4的阳极与电源正极相连。

本发明的有益效果是，安装方便，操作简单，待机功耗低，使用寿命长，空调使用时超过规定温度，及时切断电源或声光报警提示；空调待机时真正切断电源，降低待机功耗，延长空调使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的电路原理图。

图中　1.温度测量指示电路，2.空调电流检测电路，3.非隔离电源稳压电路，4.MCU智能控制电路，5.输出控制电路，6.声光报警控制电路，R1～R10.电阻，C1～C6.电容，D1、D2.二极管，Z1.稳压二极管，Q1.三极管，LED3、LED4.发光二极管，BR1.整流桥，U3.PIC1288智能控制芯片，U1.7805三端稳压器U1，P1～P6.接线端子，J1.电源插座，T1.电流互感器，U2.LM358运算放大器，SP1.蜂鸣器，RL1.继电器，RT1.热敏电阻。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1所示，本发明由MCU智能控制电路4、非隔离电源稳压电路3、空调电流检测电路2、温度测量指示电路1、输出控制电路5、声光报警控制电路6组成，MCU智能控制电路4是控制器控制核心，处理输入和输出信号，非隔离电源稳压电路3为其它模块电路提供稳定可靠的电源，空调电流检测电路2向MCU智能控制电路4提供电流输入信号，温度测量指示电路1向MCU智能控制电路4提供温度输入信号，输出控制电路5、声光报警控制电路6接收MCU智能控制电路4发出的功能性控制信号并执行相应的控制动作。

如图2所示，MCU智能控制电路4由PIC1288智能控制芯片U3组成，内置工作频率可达32MHz,芯片最低工作电压可达1.8V，有10位AD转换器，6个输入输出I/O口，内置看门狗定时器，有2K电擦除程序存储器，有128个动态数据存储器。PIC1288智能控制芯片U3的第1脚与电源正极相连，第8脚与电源地相连。

MCU智能控制电路4是控制核心，控制其它模块的工作，主要工作流程如下：PIC1288智能控制芯片U3，先检测室内环境温度，当温度超出设定的温度范围时，先检测是否有空调开机运行，如果有空调正在运行，就通过输出控制电路断开空调电源，同时通过声光报警控制电路发出声音和灯光闪烁报警警示。

非隔离电源稳压电路3由电阻R1、电容C1、C2、C5、整流桥BR1、稳压二极管Z1、7805三端稳压器U1、接线端子P1、P3组成，电容C1、C2、电阻R1的一脚与整流桥BR1的第1脚相连，电容C1、C2、电阻R1另一脚与接线端子P1相连，整流桥BR1的第3脚与接线端子P3相连，整流桥BR1的第4脚与电源地相连，整流桥BR1的第2脚与7805三端稳压器U1的第1脚相连，电容C5的正极与整流桥BR1的第2脚相连，电容C5的负极与电源地相连，稳压二极管Z1的阴极与整流桥BR1的第2脚相连，稳压二极管Z1的阳极与电源地相连，7805三端稳压器U1的第2脚与电源地相连，7805三端稳压器U1第3脚为输出5伏的电源正极。

非隔离电源稳压电路3直接把220伏强电通过电容C1、C2降到需要的工作电压，经整流桥BR1整流、电容C5滤波后供电给7805三端稳压器U1，稳压二极管Z1监控整流桥BR1的输出电压，当整流桥BR1的输出电压超过预定的工作电压时，稳压二极管Z1就开始导通，起保护作用，7805三端稳压器U1把整流桥BR1输出的电压稳压后，输送到相应模块电路。

空调电流检测电路2由接线端子P4、P5、电源插座J1、电流互感器T1、电阻R2、R3、R4、电容C3、C6、二极管D1和LM358运算放大器U2组成，电源插座J1的第1脚与接线端子P5相连，电源插座J1第3脚与安全地相连，电源插座J1第2脚与电流互感器T1的第3脚相连，电流互感器T1的第1脚与接线端子P4相连，电流互感器T1的第2脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电流互感器T1的第4脚与电源地相连，电阻R2的一脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电阻R2的另一脚与电源地相连，电阻R3的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R3另一脚与电源地相连，电阻R4、电容C4的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R4、电容C4的另一脚与运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阳极与LM358运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阴极与PIC1288智能控制芯片U3的第2脚相连，电容C6的正极与二极管的阴极D1相连，电容C6的负极与电源地相连。

空调电流检测电路2通过电流互感器T1来检测空调电流大小，来确定空调是否在工作。空调工作时的大电流信号，经电流互感器T1耦合后，弱化的电流信号经LM358运算放大器U2整形后，经保护二极管D1传送到智能控制芯片U3，当电流信号超过预定的数值后，PIC1288智能控制芯片U3就根据设定的程序做相应的输出控制。

温度测量指示电路1由热敏电阻RT1、电阻R6、R7、R8、电容C4、发光二极管LED3组成，热敏电阻RT1的一脚与电源正极相连，热敏电阻RT1的另一脚与电阻R7的一脚相连，电阻R7的另一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的另一脚都与电源地相连，电阻R6的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第6脚相连，电阻R6的另一脚与发光二极管LED3的阴极相连，发光二极管LED3的阳极与电源正极相连。

温度测量指示电路1主要通过热敏电阻RT1检测室内环境温度变化。当室内环境温度发生变化时，热敏电阻RT1的阻值也就随着发生变化，分压电阻R8上的电压也会同比例进行变化，这个变化的电压信号经PIC1288智能控制芯片U3模数转换后，就把室内温度信号，转变成了可处理的数字信号，发光二极管LED3用来指示正常工作状态。

输出控制电路5由电阻R5、三极管Q1、二极管D2、继电器RL1、接线端子P2、P6组成，电阻R5的一脚与PIC1288智能芯片U3的第7脚相连，电阻R5的另一脚与三极管Q1的B极相连，三极管Q1的第E极与电源地相连，三极管Q1的C与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与电源正极相连，继电器RL1的一脚与三极管Q1的C极相连，继电器RL1的另一脚与电源正极相连，继电器RL1的控制脚分别与接线端子P2、P6相连。

输出控制电路5主要通过继电器RL1来通、断220伏电源。控制信号来自PIC1288智能控制芯片U3，当检测到室内环境温度超过规定的范围后，PIC1288智能控制芯片U3就通过第7脚输出一个高电平信号，打开三极管Q1，三极管Q1就驱动继电器RL1，使继电器RL1的控制脚对220伏电进行通和断的控制。

声光报警控制电路6由电阻R9、R10、发光二极管LED4、蜂鸣器SP1组成，电阻R9的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第4脚相连，电阻R9的另一脚与蜂鸣器SP1的一脚相连，蜂鸣器SP1的另一脚与电源正极相连，电阻R10的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第5脚相连，电阻R10另一脚与发光二极管LED4的阴极相连，发光二极管LED4的阳极与电源正极相连。

声光报警控制电路6主要由蜂鸣器SP1和发光二极管LED4起作用，当PIC1288智能控制芯片U3检测到室内温度超过设定的温度时，PIC1288智能控制芯片U3就通过第4脚输出一串脉冲信号来驱动蜂鸣器SP1，发出声音报警信号；同时，第5脚也输出占空比为50%的脉冲信号，来驱动发光二极管LED4，进行闪烁报警指示。

Claims

1.一种低功耗智能控制空调节电插座，其特征是：由MCU智能控制电路、非隔离电源稳压电路、空调电流检测电路、温度测量指示电路、输出控制电路、声光报警控制电路组成，MCU智能控制电路处理输入和输出信号，非隔离电源稳压电路为其它模块电路提供稳定可靠的电源，空调电流检测电路向MCU智能控制电路提供电流输入信号，温度测量指示电路向MCU智能控制电路提供温度输入信号，输出控制电路、声光报警控制电路接收MCU智能控制电路发出的功能性控制信号并执行相应的控制动作。

2.根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的MCU智能控制电路由PIC1288智能控制芯片U3组成，PIC1288智能控制芯片U3的第1脚与电源正极相连，第8脚与电源地相连。

3. 根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的非隔离电源稳压电路由电阻R1、电容C1、C2、C5、整流桥BR1、稳压二极管Z1、7805三端稳压器U1、接线端子P1、P3组成，电容C1、C2、电阻R1的一脚与整流桥BR1的第1脚相连，另一脚与接线端子P1相连，整流桥BR1的第3脚与接线端子P3相连，整流桥BR1的第4脚与电源地相连，整流桥BR1的第2脚与7805三端稳压器U1的第1脚相连，电容C5的正极与整流桥BR1的第2脚相连，电容C5的负极与电源地相连，稳压二极管Z1的阴极与整流桥BR1的第2脚相连，稳压二极管Z1的阳极与电源地相连，7805三端稳压器U1的第2脚与电源地相连，7805三端稳压器U1第3脚为输出的5伏电源正极。

4. 根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的空调电流检测电路由接线端子P4、P5、电源插座J1、电流互感器T1、电阻R2、R3、R4、电容C3、C6、二极管D1和LM358运算放大器U2组成，电源插座J1的第1脚与接线端子P5相连，电源插座J1第3脚与安全地相连，电源插座J1第2脚与电流互感器T1的第3脚相连，电流互感器T1的第1脚与接线端子P4相连，电流互感器T1的第2脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电流互感器T1的第4脚与电源地相连，电阻R2的一脚与LM358运算放大器U2的第1脚相连，电阻R2的另一脚与电源地相连，电阻R3的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R3另一脚与电源地相连，电阻R4、电容C4的一脚与LM358运算放大器U2的第2脚相连，电阻R4、电容C4的另一脚与LM358运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阳极与LM358运算放大器U2的第3脚相连，二极管D1的阴极与PIC1288智能控制芯片U3的第2脚相连，电容C6的正极与二极管的阴极D1相连，电容C6的负极与电源地相连。

5. 根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的温度测量指示电路由热敏电阻RT1、电阻R6、R7、R8、电容C4、发光二极管LED3组成，热敏电阻RT1的一脚与电源正极相连，热敏电阻RT1的另一脚与电阻R7的一脚相连，电阻R7的另一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第3脚相连，电阻R8、电容C4的另一脚都与电源地相连，电阻R6的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第6脚相连，电阻R6的另一脚与发光二极管LED3的阴极相连，发光二极管LED3的阳极与电源正极相连。

6. 根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的输出控制电路由电阻R5、三极管Q1、二极管D2、继电器RL1、接线端子P2、P6组成，电阻R5的一脚与PIC1288智能芯片U3的第7脚相连，电阻R5的另一脚与三极管Q1的B极相连，三极管Q1的第E极与电源地相连，三极管Q1的C与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与电源正极相连，继电器RL1的一脚与三极管Q1的C极相连，继电器RL1的另一脚与电源正极相连，继电器RL1的控制脚分别与接线端子P2、P6相连。

7. 根据权利要求所述的低功耗智能控制空调节电插座，其特征在于所说的声光报警控制电路由电阻R9、R10、发光二极管LED4、蜂鸣器SP1组成，电阻R9的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第4脚相连，电阻R9的另一脚与蜂鸣器SP1的一脚相连，蜂鸣器SP1的另一脚与电源正极相连，电阻R10的一脚与PIC1288智能控制芯片U3的第5脚相连，电阻R10另一脚与发光二极管LED4的阴极相连，发光二极管LED4的阳极与电源正极相连。