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[摘 要]伴随当今时代的高速发展，更多的高新科技电子设备逐渐普及。这样的背景下，传统单一供电的插线板已经与现代化的电器使用脱节。本文通过分析家用电器与插线板之间的关系，设计出以单片机为核心的温度传感器和电流传感器，从而可以时刻检测插线板的工作状态，对其进行对应的判断，并且提出新型智能多功能插线板的系统设计方案，以供读者参考。
[关键词]多功能；单片机；智能插线板
中图分类号：TM503.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0376-01
0 引言
随着当前社会家用电器的逐渐普及，在电器的使用中也出现了更多的风险。而不规范使用这些电器设备会给电器带来很严重的影响，同时也可能危害到使用者的身体。智能多功能的插线板相对于传统单一供电的插线板来说，在保护电器和线路安全、保障人身安全和用电器功率等方面有着显著的功能。而多功能的插线板的原理在于将热敏电阻、温湿度传感器以及单片机的控制相结合，一方面简化了使用操作，另一方面使其运用的更为广泛。在其智能保护电器方面，智能多功能插线板有着更大的优势。这种插线板可以做到温度和漏电的保险、过载的保护等等功能。
1 智能多功能插线板的工作原理
智能多功能插线板是将单片机作为控制中心的，并且用电流互感器等设备作为前端的数据采集器，将采集到的数据传送到控制中心进行分析和处理，进而由单片机对各部分的驱动器发出指令。在插线板的温度和电流管理方面，智能多功能插线板主要通过钳形表的使用，将检测到的电流数据信息转换成为电压进行实际参考，若转换值相对于标准值更低，就要输出更高电平的电流，而单片机在得到这样的数据之后，就会进一步执行开关连接的指令，并进一步重新将转换值和标准值对比，若转换值高于标准值，在将信号发送到单片机控制中心之后，就会执行断开开关的指示。
2 智能多功能插线板的功能
2.1 电流保险
①一般来说，电路所允许的电流额度是10A，并且家用电器的工作电压是220V，由物理学知识可以计算出，电路所能承载的功率额度为2200瓦特。
②家用电器如果使用的功率过高，很可能导致线路电流过大。
③电流保险应当及时并且准确的转换电流电压，进一步让单片机发出指令和控制。
2.2 过载保护
①通过单片机技术的使用，可以满足一定恶劣情况下的工作，并且可以对于电气系统提供一定的保护，对于电路短路、缺相、失衡等问题有着很好的控制效果。
②电气线路中是允许连续通过一定电流的，这也被称为安全的电流载入额度，一旦线路中的电流超出安全流量范围，导线过载会导致线路老化，甚至有可能造成火灾等恶性事件发生。
③对于插线板的过载保护可以保障即使满状态、超负荷运行，对于插座的损坏以及电路的危害会降到最低。
2.3 漏电检测
①通过在插线板中接入分路的方式可以有效检测漏电情况，插线板中有漏电现象时，电流互感器中的感应电流将会以数据的形式传输到单片机的控制中，
②在实时的采样工作完成之后，可以通过单片机作为控制中心来选择一定的漏电规格。
③在单片机的处理和信息发出之后就会发出一定的警告指示，用户发现这样的新号之后可以及时采取措施进行防护。
2.4 显示功能
智能多功能的插线板显示功能更多的也是基于单片机的使用基础，并将一些通过插线板的消耗功率进行叠加记录，在插线板合适的位置安置显示器，并计算用电器的功率总和进行累加。通过计量的电流可以通过分流器进行采样和转换，并且通过运用专有的计算芯片进行内部电路的信号放大，最终的信号经过转换可以换成同比例的数字信号，在经过校正之后进入数据处理的一个阶段，在处理之后运用高通滤波进行直流分量的去除。
2.5 半自动断电
智能多功能插线板将会在两端设置按钮，可以让用户在使用和不使用的时候随意切换，按钮按下则对应插头会断开线路，保障线路的断开，但是不会影响其他支路的运行；除此之外还有一个总的开关，可以有效地进行插板电源控制。在智能插线板的设计中，还要有两个指示灯，可以显示电量的输出与输入情况，最大程度的直观显示插线板的使用是否安全。
3 智能多功能插线板的结构
智能多功能的插线板是由电源、电流互感、漏点检测以及显示、高温保险等方面的功能组成的，并且将钳形表以及电流的感应器作为采集数据的部分，依照相应的程序进行数据采集和转化，并借助单片机的控制能力，让其与计算机进行通信和报警控制。
4 智能多功能插线板的控制部分
4.1 芯片的选择
在控制芯片的选择上，笔者认为新型智能多功能插线板可以采用型号为HT46R232的单片机作为主要控制的芯片，其优良的性能、较低的能耗以及精准的指示对于用户来说时十分重要的，并且智能插線板中的单片机要有一定空间的存储器，让程序员在进行数据处理的时候更为灵活。
4.2 电流、温度检测方案的选择
在电流和温度的检测中，智能多功能插线板可以运用钳形表进行检测，将电流与所对应的电压进行对比，若转换值相对于标准值更低或者更高，就要调整输出电平的电流，而单片机在得到这样的数据之后，就会进一步执行开关连接的指令，进一步将结果进行输入，通过单片机进行方案的整体执行。
4.3 漏电检测方案的选择
漏电问题的检测一般可以在插线板接入电流分录，当插线板中存在漏电电流的时候就可以将电流互感器作为检测依据。其输出的电流信号经过电阻和二极管的转换之后作为控制中心的电压输入信号。而作为控制中心的单片机，可以通过选择漏电的规格和时间延长，进一步通过单片机的处理进行声音的预警，在信号得知之后采取对应的措施。
4.4 显示功能方案的选择
在智能插线板的显示功能落实中，通过在插线板上安置液晶显示器，通过与单片机的连接，可以更加直观的把插线板的运行状态进行反馈。
5 小结
智能多功能的插线板的工作原理在于将热敏电阻、温湿度传感器以及单片机的控制相结合，一方面简化了使用操作，另一方面使其运用的更为广泛。而这种智能多功能的插线板相对于传统单一供电的插线板来说，在保护电器和线路安全、保障人身安全和用电器功率等方面有着显著的功能；智能多功能插线板是将单片机作为控制中心的，并且用电流互感器等设备作为前端的数据采集器，主要通过钳形表的使用，将检测到的电流数据信息转换成为电压信号进行实际参考，而其显示功能更多的也是基于单片机的使用基础，并通过在插线板上设置液晶显示屏的方式，将一些通过插线板的消耗功率进行叠加记录，更加直观的在使用中将插线板和线路的运行状态反馈给用户。
参考文献
[1] 余德均，曾卿卿.多功能插线板的系统设计[J].仪器仪表用户，2017，24（04）：41-43.
[2] 马传江，裘昕月，王映真，杨永超.多功能插线板的设计与实现[J].电子世界，2016，（13）：162+166.
[3] 蔡志福.一种多功能防触电电源插线板的研制[J/OL].电子技术与软件工程，2016，（04）：220.
[关键词]多功能；单片机；智能插线板
中图分类号：TM503.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0376-01
0 引言
随着当前社会家用电器的逐渐普及，在电器的使用中也出现了更多的风险。而不规范使用这些电器设备会给电器带来很严重的影响，同时也可能危害到使用者的身体。智能多功能的插线板相对于传统单一供电的插线板来说，在保护电器和线路安全、保障人身安全和用电器功率等方面有着显著的功能。而多功能的插线板的原理在于将热敏电阻、温湿度传感器以及单片机的控制相结合，一方面简化了使用操作，另一方面使其运用的更为广泛。在其智能保护电器方面，智能多功能插线板有着更大的优势。这种插线板可以做到温度和漏电的保险、过载的保护等等功能。
1 智能多功能插线板的工作原理
智能多功能插线板是将单片机作为控制中心的，并且用电流互感器等设备作为前端的数据采集器，将采集到的数据传送到控制中心进行分析和处理，进而由单片机对各部分的驱动器发出指令。在插线板的温度和电流管理方面，智能多功能插线板主要通过钳形表的使用，将检测到的电流数据信息转换成为电压进行实际参考，若转换值相对于标准值更低，就要输出更高电平的电流，而单片机在得到这样的数据之后，就会进一步执行开关连接的指令，并进一步重新将转换值和标准值对比，若转换值高于标准值，在将信号发送到单片机控制中心之后，就会执行断开开关的指示。
2 智能多功能插线板的功能
2.1 电流保险
①一般来说，电路所允许的电流额度是10A，并且家用电器的工作电压是220V，由物理学知识可以计算出，电路所能承载的功率额度为2200瓦特。
②家用电器如果使用的功率过高，很可能导致线路电流过大。
③电流保险应当及时并且准确的转换电流电压，进一步让单片机发出指令和控制。
2.2 过载保护
①通过单片机技术的使用，可以满足一定恶劣情况下的工作，并且可以对于电气系统提供一定的保护，对于电路短路、缺相、失衡等问题有着很好的控制效果。
②电气线路中是允许连续通过一定电流的，这也被称为安全的电流载入额度，一旦线路中的电流超出安全流量范围，导线过载会导致线路老化，甚至有可能造成火灾等恶性事件发生。
③对于插线板的过载保护可以保障即使满状态、超负荷运行，对于插座的损坏以及电路的危害会降到最低。
2.3 漏电检测
①通过在插线板中接入分路的方式可以有效检测漏电情况，插线板中有漏电现象时，电流互感器中的感应电流将会以数据的形式传输到单片机的控制中，
②在实时的采样工作完成之后，可以通过单片机作为控制中心来选择一定的漏电规格。
③在单片机的处理和信息发出之后就会发出一定的警告指示，用户发现这样的新号之后可以及时采取措施进行防护。
2.4 显示功能
智能多功能的插线板显示功能更多的也是基于单片机的使用基础，并将一些通过插线板的消耗功率进行叠加记录，在插线板合适的位置安置显示器，并计算用电器的功率总和进行累加。通过计量的电流可以通过分流器进行采样和转换，并且通过运用专有的计算芯片进行内部电路的信号放大，最终的信号经过转换可以换成同比例的数字信号，在经过校正之后进入数据处理的一个阶段，在处理之后运用高通滤波进行直流分量的去除。
2.5 半自动断电
智能多功能插线板将会在两端设置按钮，可以让用户在使用和不使用的时候随意切换，按钮按下则对应插头会断开线路，保障线路的断开，但是不会影响其他支路的运行；除此之外还有一个总的开关，可以有效地进行插板电源控制。在智能插线板的设计中，还要有两个指示灯，可以显示电量的输出与输入情况，最大程度的直观显示插线板的使用是否安全。
3 智能多功能插线板的结构
智能多功能的插线板是由电源、电流互感、漏点检测以及显示、高温保险等方面的功能组成的，并且将钳形表以及电流的感应器作为采集数据的部分，依照相应的程序进行数据采集和转化，并借助单片机的控制能力，让其与计算机进行通信和报警控制。
4 智能多功能插线板的控制部分
4.1 芯片的选择
在控制芯片的选择上，笔者认为新型智能多功能插线板可以采用型号为HT46R232的单片机作为主要控制的芯片，其优良的性能、较低的能耗以及精准的指示对于用户来说时十分重要的，并且智能插線板中的单片机要有一定空间的存储器，让程序员在进行数据处理的时候更为灵活。
4.2 电流、温度检测方案的选择
在电流和温度的检测中，智能多功能插线板可以运用钳形表进行检测，将电流与所对应的电压进行对比，若转换值相对于标准值更低或者更高，就要调整输出电平的电流，而单片机在得到这样的数据之后，就会进一步执行开关连接的指令，进一步将结果进行输入，通过单片机进行方案的整体执行。
4.3 漏电检测方案的选择
漏电问题的检测一般可以在插线板接入电流分录，当插线板中存在漏电电流的时候就可以将电流互感器作为检测依据。其输出的电流信号经过电阻和二极管的转换之后作为控制中心的电压输入信号。而作为控制中心的单片机，可以通过选择漏电的规格和时间延长，进一步通过单片机的处理进行声音的预警，在信号得知之后采取对应的措施。
4.4 显示功能方案的选择
在智能插线板的显示功能落实中，通过在插线板上安置液晶显示器，通过与单片机的连接，可以更加直观的把插线板的运行状态进行反馈。
5 小结
智能多功能的插线板的工作原理在于将热敏电阻、温湿度传感器以及单片机的控制相结合，一方面简化了使用操作，另一方面使其运用的更为广泛。而这种智能多功能的插线板相对于传统单一供电的插线板来说，在保护电器和线路安全、保障人身安全和用电器功率等方面有着显著的功能；智能多功能插线板是将单片机作为控制中心的，并且用电流互感器等设备作为前端的数据采集器，主要通过钳形表的使用，将检测到的电流数据信息转换成为电压信号进行实际参考，而其显示功能更多的也是基于单片机的使用基础，并通过在插线板上设置液晶显示屏的方式，将一些通过插线板的消耗功率进行叠加记录，更加直观的在使用中将插线板和线路的运行状态反馈给用户。
参考文献
[1] 余德均，曾卿卿.多功能插线板的系统设计[J].仪器仪表用户，2017，24（04）：41-43.
[2] 马传江，裘昕月，王映真，杨永超.多功能插线板的设计与实现[J].电子世界，2016，（13）：162+166.
[3] 蔡志福.一种多功能防触电电源插线板的研制[J/OL].电子技术与软件工程，2016，（04）：220.