智能感应插座

摘要

本发明公开了一种智能感应插座，涉及电子技术领域，其包括插座壳体以及安装在插座壳体内的照明电路、人体感应单元、光照感应单元、启动单元；人体感应单元用于感应人体信号并将感应信号发送到启动单元上；光照感应单元用于感应光照强度并将感应信号发送到启动单元上；启动单元用于接收感应信号，并将所接收的感应信号转换为相应的启动信号，进而启动照明电路照明工作。本发明的智能感应插座的结构简单，具有照明功能，且通过采集人体感应信号和光照强度信号，实现智能启动插座中的LED灯照明，插座使用方便，使用者在光线不足的情况下可安全使用插座。

权利要求

1.智能感应插座，其特征在于包括：插座壳体以及安装在插座壳体内的照明电路（1）、人体感应单元（2）、光照感应单元（3）、启动单元（4）；

人体感应单元（3）用于感应人体信号并将感应信号发送到启动单元（2）上；

光照感应单元（4）用于感应光照强度并将感应信号发送到启动单元（2）上；

启动单元（2）用于接收感应信号，并将所接收的感应信号转换为相应的启动信号，进而启动照明电路（1）照明工作。

2.根据权利要求1所述的智能感应插座，其特征在于：所述照明电路（1）包括发光二极管LED0、用于恒流驱动发光二极管LEDO的恒流驱动器U5以及N型MOS管Q1；

发光二极管LED0的正极与恒流驱动器U5的VDD端连接；发光二极管LED0的负极与恒流驱动器U5的OUT端；

N型MOS管Q1用于控制照明电路（1）的开合；N型MOS管Q1的漏极与恒流驱动器U5的GND连接，N型MOS管Q1的源极接地，N型MOS管Q1的栅极与启动单元（2）连接。

3.根据权利要求1所述的智能感应插座，其特征在于：所述启动单元（2）采用型号为ESP8266的芯片以智能启动照明电路（1）。

4.根据权利要求3所述的智能感应插座，其特征在于：所述ESP8266的芯片包含数字输入接口GPIO5、数字输入接口GPIO4、ADC输入接口以及启动信号输出口GPIO13；

所述数字输入接口GPIO5与人体感应单元（3）连接；

所述数字输入接口GPIO4、ADC输入接口分别与光照感应单元（4）连接；

所述启动信号输出口GPIO13与照明电路（1）连接。

5.根据权利要求1所述的智能感应插座，其特征在于：所述人体感应单元（3）为红外热释人体感应器、微波感应器、声音感应器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的智能感应插座，其特征在于：所述光照感应单元（4）采用光敏传感器以感应光照强度系数。

7.根据权利要求6所述的智能感应插座，其特征在于：所述光敏传感器包括光敏二极管D4、电阻R8、电容C7、ADC输出口和数字输出口GPIO4；光敏二极管D4的阳极与电阻R8串联后连接电源，光敏二极管D4的阴极接地；电容C7与光敏二极管D4并联连接；

光敏二极管D4的阳极还分别连接ADC输出口和数字输出口GPIO4，光敏二极管D4通过ADC输出口或数字输出口GPIO4将光照强度信号传送到启动单元（2）。

说明书

智能感应插座

技术领域

[0001] 本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种智能感应插座。

背景技术

[0002] 现今科技高速发展，特别是电子技术的发展，使得人们的生活环境越来越舒适。但也随着电子技术的发展，生活用电越来越频繁，用电的安全性问题也随之增加。比如，插座作为电源的提供端口是人们生活中用得比较频繁的产品。现有的插座主要以手动控制的居多，且其方便性、可靠性、安全性容易被人忽视，当人处于黑暗处寻找电源插座时，因光线较暗而无法正确判断插座插孔的位置，在这种情况下，人容易盲目插入插座插孔，甚至用手触碰来判断，容易造成触电的危险。

发明内容

[0003] 针对现有插座使用不方便，且存在使用不安全等问题，本发明提供了一种智能感应插座,其目的在于通过在插座内设置LED灯珠照明，并利用人体感应技术和光照强度技术进行控制LED灯珠工作，实现智能控制插座上的LED灯珠，达到安全使用插座的目的。

[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种智能感应插座，其特征在于包括：插座壳体以及安装在插座壳体内的照明电路、人体感应单元、光照感应单元、启动单元；
人体感应单元用于感应人体信号并将感应信号发送到启动单元上；
光照感应单元用于感应光照强度并将感应信号发送到启动单元上；
启动单元用于接收感应信号，并将所接收的感应信号转换为相应的启动信号，进而启动照明电路照明工作。

[0005] 更进一步地，所述照明电路包括发光二极管LED0、用于恒流驱动发光二极管LEDO的恒流驱动器U5以及N型MOS管Q1；发光二极管LED0的正极与恒流驱动器U5的VDD端连接；发光二极管LED0的负极与恒流驱动器U5的OUT端；
N型MOS管Q1用于控制照明电路的开合；N型MOS管Q1的漏极与恒流驱动器U5的GND连接，N型MOS管Q1的源极接地，N型MOS管Q1的栅极与启动单元连接。

[0006] 更进一步地，所述启动单元采用型号为ESP8266的芯片以智能启动照明电路。

[0007] 更进一步地，所述ESP8266的芯片包含数字输入接口GPIO5、数字输入接口GPIO4、ADC输入接口以及启动信号输出口GPIO13；所述数字输入接口GPIO5与人体感应单元连接；
所述数字输入接口GPIO4、ADC输入接口分别与光照感应单元连接；
所述启动信号输出口GPIO13与照明电路连接。

[0008] 更进一步地，所述人体感应单元为红外热释人体感应器、微波感应器、声音感应器中的一种或多种。

[0009] 更进一步地，所述光照感应单元采用光敏传感器以感应光照强度系数。

[0010] 更进一步地，所述光敏传感器包括光敏二极管D4、电阻R8、电容C7、ADC输出口和数字输出口GPIO4；光敏二极管D4的阳极与电阻R8串联后连接电源，光敏二极管D4的阴极接地；电容C7与光敏二极管D4并联连接；光敏二极管D4的阳极还分别连接ADC输出口和数字输出口GPIO4，光敏二极管D4通过ADC输出口或数字输出口GPIO4将光照强度信号传送到启动单元（2）。

[0011] 采用本发明产生的有益效果：1、本发明的智能感应插座具有照明功能，且通过人体感应和光照强度信号智能启动插座中的LED灯照明，使得在夜间或者光照不足的情况下，人靠近插座，便输入人体靠近信号，启动照明电路工作，LED灯照明，解决了在灯光不足的环境下使用插座不安全的问题。

[0012] 2、照明电路、启动单元以及感应单元装设在智能感应插座的插座壳体内，照明电路中的发光二极管LEDO由启动单元控制发光。该设置结构简单，外形美观，且不影响插座插孔的正常使用，减少生产成本。

附图说明

[0013] 图1为智能感应插座插座壳体内的结构示意图。

[0014] 图2为照明电路的原理图。

[0015] 图3为启动单元的原理图。

[0016] 图4为人体感应单元的原理图。

[0017] 图5为光照感应单元的原理图。

[0018] 图6为电源电路的原理图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步具体说明。

[0020] 如图1至图6所示，本发明公开的智能感应插座，其包括插座壳体以及安装在插座壳体内的照明电路1、启动单元2、人体感应单元3、光照感应单元4、电源电路。启动单元2分别与照明电路1、人体感应单元3和光照感应单元4连接，光照感应单元4根据插座所处环境的实时光照强度发送强度信号到启动单元2，当有人体靠近时，人体感应单元3感应到人体信号，并将该信号发送到启动单元2，同时，启动单元2接收到的光照强度较低时，启动单元2发出控制信号到照明电路1，控制照明电路1工作。电源电路为照明电路1、启动单元2、人体感应单元3、光照感应单元4提供电源。

[0021] 更具体地，在光线较弱的情况下，且有人体靠近时，启动单元2同时接收到强度较弱的光照感应信号和人体感应信号，启动单元2发送启动信号到照明电路1，照明电路1工作，照明插座，使得插座所在的环境变亮。

[0022] 照明电路1包括发光二极管LED0、恒流驱动器U5以及N型MOS管Q1，发光二极管LED0的正极与恒流驱动器U5的VDD端连接，发光二极管LED0的负极与恒流驱动器U5的OUT端。本实施例中恒流驱动器U5采用型号为AMC7135的芯片作为恒流驱动器U5，该恒流驱动器U5为发光二极管LED0的恒流驱动IC，发光二极管LED0配合AMC7135芯片，实现对发光二极管LED0的恒流驱动。N型MOS管Q1用于控制照明电路1开合，N型MOS管Q1的漏极与恒流驱动器U5的GND连接，N型MOS管Q1的源极接地，N型MOS管Q1的栅极与启动单元2连接。当N型MOS管Q1的栅极接收到控制信号时，N型MOS管导通，恒流驱动器U5的GND将会与地连通，驱动照明电路1开始工作。照明电路1安装在插座内，当插座处于光线较弱的环境中，且有人靠近需要使用插座时，照明电路1起照明作用，便于人正确找到插孔的位置。

[0023] 启动单元2用于接收感应信号，并将所接收的感应信号转换为相应的启动信号，进而启动照明电路1工作。启动单元2采用型号为ESP8266的芯片实现信号处理和智能启动插座内的照明电路1工作。其中，启动单元2上设有光照强度设定值，启动单元2根据是否有人体感应信号及光照强度是否低于设定值来启动照明电路1。更具体地，若启动单元2接收到人体感应信号的输入，且接收到的光照强度低于预设值，则发送启动信号启动照明电路1照明工作；若启动单元2接收到人体感应信号的输入，而接收到的光照强度高于预设值，则不启动照明电路1工作；若启动单元2没有接收到人体感应信号的输入，不管接收到的光照强度是否低于预设值，均不启动照明电路1工作。该设置防止当没有人靠近，而插座处于光线不足环境中时，或当有人靠近，而插座处于光线充足的环境中时，照明电路1工作，造成资源浪费。

[0024] ESP8266芯片包含数字输入接口GPIO5、数字输入接口GPIO4、ADC输入接口以及启动信号输出口GPIO13。启动信号输出口GPIO13与照明电路1上的N型MOS管Q1的栅极连接，启动单元2上的启动信号通过启动信号输出口GPIO13输入照明电路1上，启动照明电路1上的发光二极管LED0工作。

[0025] 人体感应单元为红外热释人体感应器、微波感应器、声音感应器中的一种或多种。通过不同的方式采集人体信息，其目的为了检测人体信息，有人靠近时智能感应到人体靠近信息，实现插座智能感应。

[0026] 本实施例中的人体感应单元3为红外热释人体感应器，更具体地，人体感应单元3包含、红外热释人体感应器U3、电容C5和电阻R1。红外热释人体感应器U3与电阻R1并联连接，红外热释人体感应器U3与电容C5串联连接，红外热释人体感应器U3输出口通过电阻R1上拉到电源，使红外热释人体感应器U3的输出信号更加稳定，不易受到干扰。红外热释人体感应器U3上设有三个引脚，其中1号引脚与电源连接。2号引脚连接启动单元2上的数字输入接口GPIO5，人体感应单元3感应到的人体靠近信号，通过2号引脚接入数字输入接口GPIO5，进而传送到启动单元2上。3号引脚连接地线。而电源并联一个电容C5，以起滤波作用。

[0027] 红外热释人体感应器的工作原理：由于人体都有恒定的体温，一般在37°，所以人体会发出特定波长为10UM左右的红外线。红外热释人体感应器就是通过探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。红外热释人体感应器内设置热释电元件来接收人体红外线，人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到热释电元件上，热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时，就会失去电荷平衡，向外释放电荷，所释放的电荷信号被传送到信号处理单元中进行处理。

[0028] 微波感应器的工作原理：微波感应器又称微波雷达，利用电磁波的多普勒原理，当一定频率的波碰到阻挡物的时候，就会有一部分的波被反射回来，如果阻挡物是静止的，反射波的波长就是恒定的，如果阻挡物是向波源运动，反射波的波长就比波源的波长来得短，如果阻挡物是向远离波源的方向运动，反射波的波长就比波源的波长来的长，波长的变化，就意味着频率的变化。微波感应器将反射波的信号发送到信号处理单元上，通过信号处理单元判断人体是靠近还是远离波源，进而实施控制。

[0029] 声音感应器的工作原理：声音感应器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒，当人体靠近发出声音，声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。产生微小电压的信号被传送到信号处理单元中进行处理。

[0030] 光照感应单元4主要用于感应插座所在环境的光照强度，本实施例采用光敏传感器以感应光照强度系数。光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光敏元件所转换的电信号根据光敏元件所在的环境的光照强度不同而不同，随着光照强度减弱而减弱。

[0031] 光敏传感器包括光敏传感器包括光敏二极管D4、电阻R8、电容C7、ADC输出口和数字输出口GPIO4。光敏二极管D4的阳极与电阻R8串联后连接电源，光敏二极管D4的阴极接地，电容C7与光敏二极管D4并联连接。光敏二极管D4的阳极还分别连接ADC输出口和数字输出口GPIO4，光敏二极管D4上的ADC输出口与启动单元2上的ADC输入接口连接，光敏二极管D4上的数字输出口GPIO4与启动单元2上的数字输入接口GPIO4连接。光敏二极管根据所在环境的光照强度将光信号转换为相应的电信号，进而通过ADC输出口或者数字输出口GPIO4传送到启动单元2上。

[0032] 本实施例中的智能插座适用于多种形式的插座，如86盒子的墙体面板式插座。本实施例中的智能插座可以直接替换原来已经安装的插座，操作简单。还适用于可移动的外置式插座，方便易用。

[0033] 现有的插座通过在插座面板上插感应小夜灯来实现照明，这种方式占用了部分插座插口的位置。与现有的技术相比，本实施例照明电路安装在的智能插座内部，通过插座盒子透出光来实现照明，这种方式节省插孔位，在实现夜灯功能的情况下，不减少原本插孔数量，提高了插孔的使用效率。

[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。