基于单片机的红外智能遥控插座

　　摘 要：改善现有智能遥控插座的技术缺陷，完善了现有智能遥控插座的技术缺陷，不但能物理性断开或接通插座电源的连接，而且能物理性断开或接通市电与插座自身系统电路的连接，实现市电与插座接口完全分离，确保插座和电器的安全与节能。
　　关键词：红外遥控；智能插座；单片机
　　目前电器设备已高度普及，这些电器在待机状态下仍会有一定的能量损耗，如电视机、计算机、音响、油烟机、洗衣机、热水器、空调等。当前全球节能环保意识日渐深入人心，更有悖于国家提倡的建设节能环保型社会，因此减少或消除电器设备在待机状态下消耗的能量，应对节能环保提出更高的要求[1]。
　　大多数智能插座可以完全切断插在插座中的电器电源，但维持智能插座自身功能的电源并没有关闭，也就是说智能插座本身的电路是一直与市电相连的；因此这类智能插座仍存在待机功耗，没有做到插座与市电完全断开连接，且插座电路与市电长时间连接会存在安全隐患。
　　一、红外智能遥控插座系统硬件设计
　　（一） 系统硬件设计
　　本红外智能遥控插座由以下部分组成：智能插座控制器、ROM存储器、红外接收电路、学习按键电路、指示灯、供电模式选择器、市电供电模块、火线开路继电器、内部供电继电器/紧急开关、锂电池供电模块、锂电池充电电路。各部分之间的连接关系如图1所示。
　　（二） MSP430控制器
　　本方案选用的MSP430G2553型单片机。16位RISC CPU可使用一小部分代码来实现全新应用，系统内可编程闪存允许灵活代码变化、字段升级和数据记录[2]。
　　（三） 红外接收电路
　　红外接收电路内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等[3]。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。
　　（四） ROM存储器
　　ROM存储器使用AT24C16这款E2PROM，ROM存储器具有低压和标准电压工作（Vcc=1.8V—5.5V），2048x8（16k）存储空间，2线串行总线，斯密特触发，噪声抑制滤波输入[4]。
　　（五）锂电池充电电路
　　TP4056 是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器[5]。其底部带有散热片的SOP8/MSOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。
　　二、红外智能遥控插座系统软件设计
　　本智能遥控插座内置可充电锂电池，当插座处于关闭状态时，整个系统电路进入超低功耗模式，火线开路继电器和内部供电继电器/紧急开关均处于断开状态，插座和系统电路均与市电完全物理性断开，指示灯熄灭，此时系统电路由锂电池供电模块供电，锂电池充电电路无电流损耗。智能插座控制器将实时检测红外接收电路和紧急开关，当收到接通命令时，即刻切换插座为接通状态。
　　三、结论
　　本红外智能遥控插座实现了市电与电器插座的物理性断开和接通，并实现了市电与插座内部系统电路的物理性断开和接通；不但可确保智能遥控插座自身的使用安全，还可确保电器的使用安全，有效降低能源浪费。
　　参考文献：
　　[1] 陈路路，姚晴洲.红外遥控电视机节能插头的研制与推广[J].《广西轻工业》，2011（9）：68-69.
　　[2] Texas Instruments Incorporated.MSP430G2超低功耗MCU[DB/OL].http：//focus.ti.com.cn/cn/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp？familyId=1937§ionId=95&tabId=2662&family=mcu，[2012-5-31].
　　[3] 李德路，朱明玉，张刚.一种红外遥控的温湿度检测系统设计[J].《电子世界》，2014（5）：152-153.
　　[4] 周兵，马英庆，王文华.智能温湿度调节仪[J].《仪表技术与传感器》，2002（11）：53-54.
　　[5] 田野，张红雨.一款新型太阳能无线超高频阅读器的设计[J].《电子技术应用》，2013（39）：25-28.