[发明专利]一种互联网远程控制插座系统

摘要

一种互联网远程控制插座系统，由核心主控制部分、网络解析部分、电源电路部分、模式切换开关部分、继电器驱动部分和计算机端的软件部分组成。其主要结构包括单片机、继电器、网络处理芯片、隔离地变压器、电源电路开关，各个模块间通过插接件互相连接。本发明除了互联网协议,其他连接方式的成本较高,比如基于GSM的系统可能要为而外的手机卡号付费,GSM相关芯片的成本也高;部分系统不能支持远程连接控制,比如基于蓝牙或Zigbee协议的控制系统;现有系统一般需要特定的手机系统,比如客户端需要安装在iOS或Android系统,如果用户使用黑莓或Symbian就无法进行控制;协议或是控制方式不能在家电间通用,比如远程控制空调和远程控制热水器使用的不同的系统。

主权项

一种互联网远程控制插座系统，其特征在于，所述插座系统由核心主控制部分、网络解析部分、电源电路部分、模式切换开关部分、继电器驱动部分和计算机端的软件部分组成；其结构包括单片机、继电器、网络处理芯片、隔离地变压器、电源电路开关，各个模块间通过插接件互相连接；（1）所述核心控制部分采用的单片机为STM32F103C8T6，其工作电压为2.0～3.6V，拥有64KB flash,20KRAM,采用LQFP48封装；（2）所述网络解析部分，使用的是ENC28J60以太网模块和HR911105A网口，ENC28J60符合IEEE 802.3 的全部规范,采用包过滤机制对传入数据包进行限制，还提供一个内部 DMA 模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的 IP 校验和计算；（3）所述电源部分，电源采用220V 转12V、3.3V 的开关电源模块；3.3V 给和网络电路供电，12V 给继电器供电，并做了隔离地处理即数字地与模拟地隔离，防止继电器开关时对主电源的干扰；在智能插座中，存在模拟信号即继电器控制信号与数字信号即单片机控制信号，而数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波，如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形，而且电路损耗的电压即数字信号电流+模拟信号电流X走线电阻也会增加，故将数字地与模拟地隔离有利于插座的工作；（4）所述模式切换开关部分，插座有一个实体的双控开关，分为对应智能插座的两种模式：智能模式和直通模式，在智能模式下,各个插口的开关可以根据指令变化，即可通过登录插座系统的小型WEB服务器通过网页打开或关闭某个插口，在直通模式下,开启所有插口，忽略网络开关控制指令，即三个插口处于打开状态且无法通过网页打开或关闭某个插口；（5）所述继电器驱动部分，使用3路继电器分别控制三个插口,每个继电器最大输入电压为250V，最大输入电流为10A；控制电路采用PC817光电耦合器来隔离信号,防止干扰,使用D3、D5、D7三个二极管来消除继电器反向电压,保护三极管；对于控制电路来说，继电器的线圈是一种电感性负载，当流过电感的电流被突然切断时，会产生很高的瞬间电压，这个电压可以造成控制电路的其它元件损坏，受到线圈寄生电容的影响，电压波形为一个衰减的正弦波，其频率由电感和寄生电容决定，并通过连接导线形成传导骚扰和辐射骚扰，因此，采用反向二极管并连继电器两端的方式来抑制继电器开合时产生的间脉冲信号对电路有比较有效的保护作用。