一種基于時間可控的智能型模塊化插排及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于時間可控的智能型模塊化插排及其控制方法，屬于智能電子產品技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著生活水平的提高，家里的電器越來越多，當原有的插排沒有位置時，只能另換一個，不僅浪費，而且布線復雜，造成諸多不便。
[0003]日常生活中許多時候電源一直插著，或待機，或工作，我們需要一個可以自動斷電、自動供電的插排；現有插排經常發生燒壞現象，安全系數較低，嚴重危害人們的人身安全；人們對于智能定時插排有迫切需求，要求插排在無人的條件下自動安全運行、安全啟動、自動關閉。
[0004]日常生活中電源待機時雖然功耗較小，但隨著時間的累積，這一功耗數字也是相當可觀的，不符合現在節能環保的意識。

【發明內容】

[0005]針對現有技術的不足，本發明公開了一種基于時間可控的智能型模塊化插排；
[0006]本發明還公開了上述插排的控制方法；
[0007]本發明插排模塊的設計，實現了可擴展可移除，原有插排仍然可以使用，不僅方便，而且節省。
[0008]本發明的技術方案為:
[0009]一種基于時間可控的智能型模塊化插排，包括主插排模塊與若干個插排模塊，所述主插排模塊及若干個所述插排模塊依次連接，所述主插排模塊包括具有A/D轉換接口的單片機，所述插排模塊包括繼電器及與所述繼電器連接的電流變送器、電壓變送器、Header6X2接口，所述單片機通過所述Header6X2接口連接所述繼電器。
[0010]單片機根據A/D轉換接口的不同，可擴展不同數量的插排模塊。
[0011]通過插孔與插頭的對接使得插排模塊與單片機連接，所述插排模塊具有定時控制、顯示用電量、過流檢測、待機斷電功能，單片機輸出控制信號，通過插排模塊的插孔和插頭接收信號并進行傳輸，所述控制信號放大后驅動所述繼電器的繼電器驅動電路，控制繼電器的通斷，進而控制用電設備的通斷。
[0012]根據本發明優選的，所述主插排模塊還包括與所述單片機分別連接的時鐘模塊、輸入模塊、顯示模塊、電源模塊及存儲模塊；
[0013]所述時鐘模塊用于控制主插排模板及插排模塊定點通電或斷電；例如，用戶要求每天早晨7點自動通電，則通過時鐘模塊進行控制。所述輸入模塊用于鍵盤輸入；例如，用戶要查看插排模塊I上面用電設備的用電量，則通過輸入模塊輸入數字1，顯示模塊上面就會顯示插排模塊I上用電設備的用電量。所述顯示模塊用于顯示用電量；所述電源模塊用于單片機供電；所述存儲模塊用于存儲電流變送器產生的電流信號及電壓變送器產生的電壓信號。
[0014]根據本發明優選的，所述單片機型號為MSP430F5438A ;所述智能型模塊化插排包括主插排模塊及三個插排模塊，三個插排模塊包括:插排模塊1、插排模塊2及插排模塊3 ;所述時鐘模塊的型號為DS1302 ;所述輸入模塊是指按鍵；所述顯示模塊是指LCD液晶顯示屏；所述電源模塊包括12V鋰電池和型號為LM7812的三端穩壓芯片。
[0015]型號為DS1302時鐘模塊是比較成熟的時鐘模塊，系統時間由DS1302芯片提供，DS1302芯片可以為裝置提供準確的時間，而且具有外接的備用電源，斷電時，時鐘模塊仍能正常運行，能夠有效保證整個控制系統運行的穩定性，DS1302需要外接32768Hz的晶振，為芯片提供時鐘源。所述12V鋰電池通過由LM7812三端穩壓芯片按照現有技術設計的直流穩壓電源電路為單片機供電。所述存儲模塊是指MSP430F5438A單片機內部自帶的存儲功會K。
[0016]根據本發明優選的，繼電器采用24V電源供電。
[0017]根據本發明優選的，所述主插排模塊一側及所述插排模塊一側分別設有插孔一至插孔十一，所述插排模塊另一側設有分別與插孔一至插孔十一匹配的插頭一至插頭十一，即十一對匹配的插孔、插頭，所述十一對匹配的插孔、插頭分成三組，其中，第一至第五對匹配的插孔、插頭為第一組，第六至第八對匹配的插孔、插頭為第二組，第九至第十一對匹配的插孔、插頭為第三組，每一組都包括常開觸點KpK2I3;第一組中，所述插排模塊通過插孔一、插頭一連接所述24V電源，所述插排模塊通過插孔二、插頭二接地，所述主插排模塊通過插孔三、插頭三連接所述電流信號，所述主插排模塊通過插孔四、插頭四連接所述電壓信號，所述插排模塊通過插孔五、插頭五連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊；第二組中，所述主插排模塊通過插孔六、插頭六連接所述電流信號，所述主插排模塊通過插孔七、插頭七連接所述電壓信號，所述插排模塊通過插孔八、插頭八連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊；第三組中，所述主插排模塊通過插孔九、插頭九連接所述電流信號，所述主插排模塊通過插孔十、插頭十連接所述電壓信號，所述插排模塊通過插孔十一、插頭十一連接所述主插排模塊，所述主插排模塊控制所述插排模塊。
[0018]根據本發明優選的，所述插排模塊上均設有三個按鈕，即按鈕1、按鈕2、按鈕3，按鈕I控制常開觸點&的通斷，按鈕2控制常開觸點K 2的通斷，按鈕3控制常開觸點K 3的通斷。
[0019]當插排模塊I接入主插排模塊時，按下插排模塊I的按鈕1，則常開觸點K1閉合，插頭一至插頭五分別與插孔一至插孔五接通，利用Header6X2接口實現信息的傳輸，進而對插排模塊I進行控制并將電流信號、電壓信號輸送到單片機中進行存儲、判斷；當接入插排模塊2時，按下插排模塊2上的按鈕2，插排模塊2上的K2閉合，此時插排模塊I上按鈕2并沒有被按下，故插排模塊I上的1(2是常開的，插排模塊2上的信號經過插排模塊I傳輸的時候不會與插排模塊I的信號混合，不會發生信號的“亂竄問題”，保證了每個插排模塊上信號的準確性，使得測量到的電壓信號、電流信號準確可靠。同理，當接入插排模塊3時，只需按下插排模塊3上面的按鈕3即可。
[0020]所述主插排模塊控制所述插排模塊進行用電顯示的方法，具體步驟包括:
[0021](I)電流變送器將測得的用電設備標準電流信號通過所述Header6X2接口輸出至MSP430F5438A單片機，MSP430F5438A單片機對用電設備標準電流信號進行存儲；
[0022](2)電壓變送器將測得的用電設備標準電壓信號通過所述Header6X2接口輸出至MSP430F5438A單片機，MSP430F5438A單片機中對用電設備標準電壓信號進行存儲；
[0023](3) MSP430F5438A單片機通過用電量與電壓、電流之間的關系，將電壓和電流經過處理得到的實際用電量輸出，并顯示在IXD液晶顯示屏上。
[0024]所述主插排模塊控制所述插排模塊進行定時控制的方法，具體步驟包括:
[0025]A、當主插排模塊控制所述插排模塊實現用電設備開始工作時間控制時，具體步驟包括:
[0026]a、用戶通過輸入模塊設定用電設備開始工作時間，用電設備開始工作時間通過MSP430F5438A單片機發送至顯示模塊顯示；
[0027]b、MSP430F5438A單片機通過現有程序判斷當前時間是否達到所述用電設備開始工作時間，如果是，則MSP430F5438A單片機輸出高電平信號，高電平信號驅動運算放大電路導通，繼電器線圈得電，觸點吸合，用電設備通電開始工作；否則，繼續等待；
[0028]B、當主插排模塊控制所述插排模塊實現用電設備停止工作時間控制時，具體步驟包括:
[0029]C、用戶通過輸入模塊設定用電設備停止工作時間，用電設備停止工作時間通過MSP430F5438A單片機發送至顯示模塊顯示；
[0030]d、MSP430F5438A單片機通過現有程序判斷當前時間是否達到所述用電設備停止工作時間，如果是，則MSP430F5438A單片機輸出低電平信號，低電平信號驅動運算放大電路截止，繼電器線圈失電，觸點斷開，用電設備通電停止工作；否則，繼續等待。
[0031 ] 所述主插排模塊控制所述插排模塊進行電流檢測通斷電的方法，具體步驟包括:
[0032]( I )讀取用電設備的當前電流值，并將用電設備的當前電流值轉化成標準電壓值，將產生的電壓信號傳輸至MSP430F5438A單片機并存儲在