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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 節(jié)能插排
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 傳統(tǒng)的插排不能檢測(cè)各用電器的實(shí)時(shí)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(shí)檢測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)某用電器長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，則會(huì)自動(dòng)對(duì)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(guò)大時(shí)能夠自動(dòng)斷電，從而保護(hù)了整個(gè)線路的用電安全。
- 詳細(xì)介紹：
- 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)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(cè)電路且該電流取樣電路能夠輸出與測(cè)量電流成一定比例的微小的電流、由ADC0832組成的電壓測(cè)量電路、插座、數(shù)碼管和繼電器組成。 直流+5V電路為整個(gè)電路提供電流源，電流取樣電路串聯(lián)在插座中，用于檢測(cè)電流中電流的大小并且輸出一個(gè)與測(cè)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(guò)一個(gè)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(cè)量電阻兩端的電壓；ADC0832的信號(hào)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(kāi)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(lái)控制繼電器的動(dòng)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(shí)，將用電器插入到節(jié)能插排的插座中，按下開(kāi)關(guān)就可以對(duì)用電器進(jìn)行供電了。當(dāng)用電器處于正常使用狀態(tài)時(shí)，其用電電流較大，在經(jīng)過(guò)電流取樣檢測(cè)電路時(shí)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(huì)很大。ADC083測(cè)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(lái)且在單片機(jī)里有三個(gè)存儲(chǔ)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(shí)功率的大小，然后單片機(jī)又會(huì)重新讀取從ADC083傳回來(lái)的數(shù)值，并且與原先的數(shù)值進(jìn)行比較，若傳回來(lái)的數(shù)值比原先的大，則會(huì)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(guò)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(guò)一段延時(shí)后，仍然發(fā)現(xiàn)其比值低于10%，則單片機(jī)會(huì)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(kāi)關(guān)，則單片機(jī)會(huì)自動(dòng)的消除以前所存儲(chǔ)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)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 隨著家庭用電器智能化和計(jì)算機(jī)的普及，公司和家庭得到大量使用智能用電器的機(jī)會(huì)。對(duì)于公司而言，一般一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包含主機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)、掃描儀、音箱、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等產(chǎn)品，當(dāng)主機(jī)關(guān)閉時(shí)，其他周圍通常沒(méi)有斷電；而對(duì)于家庭而言，經(jīng)常有看完電視不會(huì)關(guān)掉總電源或者是使用電腦時(shí)只是關(guān)掉主機(jī)的電源事情的發(fā)生，這些操作都會(huì)使得用電器處于或者長(zhǎng)期處于待機(jī)狀態(tài)，日積月累會(huì)造成大量電力資源的浪費(fèi)。市面上雖然有一些節(jié)能插排，但是大部分是采用按鍵觸發(fā)的方式，這種方式對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)使用時(shí)非常的不方便。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)的插排僅僅是用于拓展出更多的接口以便對(duì)更多的用電器進(jìn)行供電，而不能單獨(dú)的檢測(cè)各用電器的實(shí)時(shí)電量，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。 而本作品則使用了有單片機(jī)、傳感器和執(zhí)行器所組成的智能控制電路，對(duì)用電器進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，一旦發(fā)現(xiàn)某用電器處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)自動(dòng)的對(duì)其進(jìn)行斷電處理，以減少對(duì)電能的消耗。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年參加院科技節(jié)作品大賽
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股、合作開(kāi)發(fā)或?qū)＠夹g(shù)轉(zhuǎn)讓等
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：如平常所見(jiàn)得插排一樣，只是在接通電源后需要按一下復(fù)位鍵，且必需在30秒內(nèi)使用電器處于正常工作狀態(tài)，否則會(huì)自動(dòng)的斷電。 相對(duì)于傳統(tǒng)的插排來(lái)說(shuō)，本作品能夠智能的對(duì)處于待機(jī)狀態(tài)的用電器進(jìn)行斷電，以減少電量的消耗。 市場(chǎng)分析及經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)：本實(shí)用新型是保證電路的安全使用，增加了負(fù)載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電路中電流過(guò)大是會(huì)自動(dòng)的切斷用電器電源；可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電路中的功率大小。具有較廣的使用及推廣價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的插排相對(duì)智能的，可以顯示當(dāng)前的功率和總的用電量，只能夠指示出用電量的多少而不能對(duì)處于待機(jī)狀態(tài)的用電器進(jìn)行處理，以減少電量的消耗。本作品使用面廣，比如：電視、電腦的顯示器等。 本作品的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在斷電后不會(huì)在來(lái)電后自動(dòng)的給用電器進(jìn)行供電，即可以實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)功能。
