摘要: 传统的电源插座长时间待机容易出现漏电、过载、短路甚至引起火灾等问题。本文作者设计了一种电源智能保护插座,它由传感器、单片机、无线通信模块,以及执行模块等几部分组成。传感器将检测到的电流传送给单片机,单片机根据设定的阀值来判断是否出于待机状态,从而发出相应的指令给执行模块,执行模块控制电源的通断,有效地解决了长时间待机所引起的问题。
　　关键词: 电源插座智能无线控制
　　
　　1.前言
　　
　　据专家估计,一台25英寸至31英寸的电视机待机每小时能耗在10瓦左右。保守估计,一台电视机一个月因待机用掉的电就达1.35度,一年累计是16.2度。所有家电产品加起来,每天平均损耗电量接近1度,一年超300度。同时,处于待机状态下的电器寿命大大降低,变相增加了使用电器的成本。火灾损失中有三成以上是由电气火灾引起的,其罪魁祸首多是连接电器的插座。究其原因,除了插座质量不过关以外,另一个重要的原因就是家电设备待机时间过长,导致超负荷工作而发生危险。电源智能保护插座既要解决这种“细水长流”的耗电问题,体现“节能环保”的理念,要提高电源插座的安全使用性能、方便人们使用。
　　
　　2.设计要求及总体设计思路
　　
　　2.1设计功能描述
　　电源智能保护插座具有如下功能:
　　2.2.1在待机状态下实现用电设备自动切断电源的功能,分闸状态,不消耗电能。合闸状态,产品自身耗电极小。
　　2.2.2在出现漏电、过载、短路等现象时,及时断电,保护用电设备和用户的安全。
　　2.2.3通过遥控去控制插座的通断。
　　2.2总体设计思路
　　电源智能保护插座在设计思路上考虑以单片机为核心,通过电流环采样来判断回路中电流的大小,然后将这个值传送给单片机,单片机根据设定的阀值来判断是否出于待机状态,从而发出相应的指令给执行模块,执行模块通过继电器来控制电源的通断。
　　
　　3.硬件电路设计
　　
　　硬件电路由电源模块、接收,以及发送模块、中心处理模块、开关驱动模块等组成,如图1所示。
　　　　图2系统软件流程图
　　
　　5.实验耗能分析
　　
　　以一台25英寸的电视机为测试对象,分别连接到智能遥控插座和传统插座上,每天固定时间段看完电视后将电视机切换到待机状态,重复测试时间为14天,最终比较经过14天后采用两种不同插座后的电表读数,耗能分别为31度、250度。根据测试,与传统插座相比,智能遥控插座可省电大约25%。
　　
　　6.结语
　　
　　电源智能保护插座作为浙江经贸职业技术学院大学生创新扶持项目之一,充分考虑到了该插座的安全实性和实用性。在硬件方面,采取了电源、信号滤波技术,布线时尽量增加了地线的宽度,缩短了地线长度,增加了系统的抗干扰能力。在软件方面,采用了先采样后判断的软件编解码算法,增强了系统的可靠性。该智能插座已应用于一些教师和学生的家中,使用方便,工作可靠。
　　
　　浙江经贸职业技术学院大学生创新扶持项目