傳統(tǒng)的插排不能檢測各用電器的實(shí)時功耗并將處于待機(jī)狀態(tài)下的用電器進(jìn)行斷電以減少電能的消耗。而本作品是由單片機(jī)、電流表和繼電器所組成的智能控制電路,能夠?qū)τ秒娖鞯墓倪M(jìn)行實(shí)時檢測。一旦發(fā)現(xiàn)某用電器長時間處于待機(jī)狀態(tài),則會自動對其進(jìn)行斷電處理,以減少待機(jī)電能的消耗。
本作品能夠?qū)μ幱诖龣C(jī)狀態(tài)的用電器進(jìn)行斷電處理以減少電量的消耗。當(dāng)用電器的負(fù)載過大時能夠自動斷電,從而保護(hù)了整個線路的用電安全。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種智能插排,該插排連接外接交流電源,其中,所述插排主要由單片機(jī)、直流+5V電壓產(chǎn)生電路、電流取樣檢測電路且該電流取樣電路能夠輸出與測量電流成一定比例的微小的電流、由ADC0832組成的電壓測量電路、插座、數(shù)碼管和繼電器組成。
直流+5V電路為整個電路提供電流源,電流取樣電路串聯(lián)在插座中,用于檢測電流中電流的大小并且輸出一個與測量電流成一定比例的微小電流(在本實(shí)例中的比例是20:1),該輸出的電流經(jīng)過一個250歐姆的精密電阻后接地,ADC0832的與精密電阻的一端相連接,用于測量電阻兩端的電壓;ADC0832的信號輸出端與單片機(jī)的I/O口相連接用于數(shù)據(jù)交換。繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在插座中,繼電器線圈的一端與單片機(jī)的I/O口相連接,以便由單片機(jī)來控制繼電器的動作。數(shù)碼管與單片機(jī)的I/O口相連接,用于顯示當(dāng)前電路中的功率值。
本實(shí)用新型的工作原理如下:使用時,將用電器插入到節(jié)能插排的插座中,按下開關(guān)就可以對用電器進(jìn)行供電了。當(dāng)用電器處于正常使用狀態(tài)時,其用電電流較大,在經(jīng)過電流取樣檢測電路時其電流也大導(dǎo)致其輸出的微小電流也大,這樣由V=I*R可得,在精密電阻兩端的電壓也會很大。ADC083測量此數(shù)值后傳到單片機(jī)內(nèi),單片機(jī)將此數(shù)值記錄下來且在單片機(jī)里有三個存儲空間,分別存放當(dāng)前值、最大值和最小值。傳回的數(shù)值進(jìn)行一定的比例換算后發(fā)送到數(shù)碼管上,用于顯示當(dāng)前電路中實(shí)時功率的大小,然后單片機(jī)又會重新讀取從ADC083傳回來的數(shù)值,并且與原先的數(shù)值進(jìn)行比較,若傳回來的數(shù)值比原先的大,則會將其存放在最大值空間里,反之,則將其存放在最下值空間里。經(jīng)過數(shù)次讀取ADC083的數(shù)值后,在單片機(jī)里面就有了此電路中的最大電流值和最下電流值。然后將最大值和最小值進(jìn)行比較,如若發(fā)現(xiàn)最小值與最大值的比低于10%,則判斷該用電器已經(jīng)處于待機(jī)狀態(tài)了。經(jīng)過一段延時后,仍然發(fā)現(xiàn)其比值低于10%,則單片機(jī)會使繼電器斷電而徹底消除待機(jī)功耗。
如想重新啟用用電器則需要重新按下插排的開關(guān),則單片機(jī)會自動的消除以前所存儲的數(shù)據(jù)并重新進(jìn)行運(yùn)算判斷用電器是否處于待機(jī)狀態(tài)。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎
2010年參加院科技節(jié)作品大賽