一種物聯網插座的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于插座領域，具體涉及一種物聯網插座。
【背景技術】
[0002]智能家居是以住宅為平臺，通過物聯網技術提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現居住環境的環保節能。
[0003]作為家中各種設備與電網連接的中間設備一插座，在智能家居中扮演著重要的角色。現有市場上的智能插座使用GSM方式，具有如下不足:使用成本過高，每條短信消費人民幣I角；受限制于短信文本長度和發送機制，無法實時回饋插座的電能消耗情況;控制方式過于簡單，只能簡單實現關斷與開啟，智能程度較低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在提供一種使用方便、成本低的物聯網插座。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案:一種物聯網插座，包括客戶端和設于插座上的智能單元；
[0006]智能單元包括電源模塊、身份識別模塊、通訊模塊、電能計量模塊、繼電器模塊和處理模塊；
[0007]通訊模塊通過身份識別模塊進行身份認證，實現通訊功能；通訊模塊包括GSM和GPRS兩個通信單元；
[0008]電能計量模塊對經過插座的電壓和電流進行采集和計量得出電能信息，并將電能信息到處理模塊;處理模塊將接收到的電能信息通過通訊模塊傳輸到客戶端；
[0009]處理模塊通過通訊模塊接收客戶端傳輸的信號，并輸出控制信號到繼電器模塊，控制繼電器觸點的斷開或者閉合；
[0010]電源模塊為智能單元各個模塊的工作提供直流電。
[0011]智能單元還包括溫濕度傳感器，溫濕度傳感器將采集到的溫濕度信息傳輸到處理模塊，處理模塊將接收到的溫濕度信息通過通訊模塊傳輸到客戶端。
[0012]智能單元還包括兩個發光二極管驅動電路和智能單元工作狀態發光二極管、身份識別模塊工作狀態發光二極管，兩個發光二極管驅動電路分別連接處理模塊的信號輸出端;兩個發光二極管驅動電路分別驅動智能單元工作狀態發光二極管和身份識別模塊工作狀態發光二極管的工作。
[0013]身份識別模塊和通訊模塊之間連接有靜電保護芯片，靜電保護芯片的型號為SMF05Co
[0014]所述通訊模塊的型號為SB1900A。
[0015]所述處理模塊和繼電器模塊之間連接有光耦隔離器。
[0016]電能計量模塊包括電壓電流采集電路和電能計量芯片，電壓電流采集電路連接電能計量芯片的信號輸入端，電能計量芯片的型號為BL6523A。
[0017]所述通訊模塊的電源輸入端上連接有電源轉換芯片，電源轉換芯片連接電源模塊。
[0018]電源轉換芯片的型號為MIC29302。
[0019]處理模塊的輸出端上連接有報警電路。
[0020]所述插座上設置有天線，通訊模塊通過天線進行數據的收發。
[0021]通過以上技術方案，本實用新型的有益效果為:
[0022]1.設置的通訊模塊具有GSM和GPRS兩種通信模式，與傳統短信方式相比，使用成本得到了較大的降低；
[0023]2.設置的電能計量模塊，讓用戶時刻得知電能的使用情況；
[0024]3.設置的溫濕度傳感器，具備精確的環境監測功能，使用戶可以時刻得知插座周圍的溫濕度信息；
[0025]4.設置的客戶端可以輕松實現對插座的智能控制，使用方便；
[0026]5.設置于處理模塊和繼電器模塊之間的光電隔離器可以將處理模塊和高壓電進行隔離，保證處理模塊的穩定工作；
[0027]6.靜電保護芯片可以防止身份識別模塊被靜電損壞，延長身份識別模塊的使用壽命;
[0028]7.電源轉換芯片保證了通訊模塊的穩定工作；
[0029]8.設置的發光二極管可以顯示出智能單元的工作狀態；
[0030]9.設置的報警電路可以在插座周圍的溫濕度超過設定值時發出報警信號。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本實用新型原理框圖；
[0032]圖2為身份識別模塊原理圖；
[0033]圖3為通訊模塊供電原理圖。
【具體實施方式】
[0034]如圖1所示的物聯網插座，包括客戶端和設于插座上的智能單元。
[0035]客戶端為手機客戶端，通過客戶端用戶可以發送信號實現對插座的遠程控制，同時在客戶端上用戶可以實時了解到流經插座的電量和插座的周圍環境。
[0036]智能單元實現了對插座的智能控制，包括處理模塊和與處理模塊進行數據傳輸的身份識別模塊、通訊模塊、電能計量模塊、繼電器模塊、溫濕度傳感器、工作狀態指示二極管和報警電路。智能單元還包括電源模塊，電源模塊為智能單元的工作提供直流電；為了保證智能單元的工作效果，在實施的時候電源模塊可以選用型號為LS03-15B05SRD2的電源模塊，該電源模塊可以將220V的市電轉換為5V的直流，工作性能穩定，使用起來效果比較好。型號為LS03-15B05SRD2的電源模塊為市售產品，生產廠商為浙江長興金太陽電源有限公司，對其內部結構不再贅述。
[0037]處理模塊可以實現數據的接收和處理，同時根據接收到的數據輸出相應的信號，實現控制功能;在實施的時候，處理模塊選用單片機。
[0038]身份識別模塊用于身份認證，通過身份識別模塊可以實現通訊模塊的通訊功能。身份識別模塊為SM卡，為了配合SM卡在插座上設置有SM卡槽。為了保護SM卡，在SM卡和通訊模塊之間設置有靜電保護芯片，靜電保護芯片的型號為SMF05C。如圖2所示，通訊模塊Ul的數據引腳(引腳S頂DATA)通過第三電阻R3連接身份識別模塊U3的串口引腳(引腳I/O)和靜電保護芯片U2，為了提高靜電保護的效果第三電阻R3的阻值為22 Ω。為了進行濾波，通訊模塊Ul的數據引腳還通過第一電容Cl接地。通訊模塊Ul的復位引腳(引腳SM RST)通過第一電阻Rl連接身份識別模塊U3的復位引腳(RST)和靜電保護芯片U2的復位引腳。通訊模塊Ul的時鐘引腳通過第二電阻R2連接靜電保護芯片U2的時鐘引腳和身份識別模塊U3的時鐘引腳(引腳CLK)。
[0039]通訊模塊包括GSM和GPRS兩個通信單元，在實施的時候通訊模塊的型號選擇為S頂900A。這種通訊模塊可以完美的結合GSM與GPRS兩種通信優勢，精簡通訊命令，與傳統通過短信進行數據傳輸的方式相比可以大大降低使用成本。為了實現通訊模塊的收發目的，在插座上設置有天線，通訊模塊通過天線實現數據的收發。
[0040]為了保證通訊模塊的正常工作，在通訊模塊的電源輸入端上連接有電源轉換芯片，電源轉換芯片的型號為MIC29302。電源轉換芯片連接電源模塊，從而使得電源模塊通過電源轉換芯片為通訊模塊供電。如圖3所示，電源模塊U4的輸出引腳通過第三濾波電容C3連接電源轉換芯片U5的輸入引腳(引腳IN)，電能轉換芯片U5的輸出引腳(引腳OUT)通過串聯連接的第三電阻R3和第五電阻R5接地；電能轉換芯片U5的輸出引腳上還連接有并聯連接的第四電容C4、第五電容C5和第四電阻R4，第四電容C4、第五電容C5和第四電阻R4均接地；同時電能轉換芯片U5的輸出引腳還連接通訊模塊U6的電源輸入端，從而為通訊模塊U6提供直流電。
[0041]通訊模塊U4在工作初始時會導致電壓跌落，電流出現峰值，單純的電源模塊不能實現其電能供給;設置的電源轉換芯片U5保證了其電能供給，進而保證了其工作的穩定性。設置的第四電容C4和第五電容C5可以防止因通訊模塊初始電壓不穩定而造成通訊模塊U4的自動關機，進而保證了工作的穩定性。為了保證效果第四電容C4的值為10uf，第五電容C5的值為10nf，從而實現濾除電壓峰值的目的。
[0042]通過設置電源轉換芯片U5使得通訊模塊U6的供給電壓為4V，最大輸出電流為3A，能夠滿足型號為S頂900A的通訊模塊U6的需求，保證通訊模塊U6的穩定工作。
[0043]電能計量模塊用于對流經插座的電流的電能進行計算，包括電壓電流采集電路和電能計量芯片(型號為BL6523A)。電壓電流采集電