便携家庭电源控制器的制作方法

本实用新型属于电源控制技术领域，尤其涉及一种便携家庭电源控制器。

背景技术：

随着科技的进步，人们对生活的便利性的要求越来越高。有时人们在离家外出时，由于忙碌等原因会忘记关掉电源，造成能源浪费不必要的花费并存在一定的安全隐患。如果有一种可以在人们离家后，自动断开入户供电的装置，会有效提高生活的便利性。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种便携家庭电源控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括主机和从机，其特征在于主机包括第一蓝牙芯片、显示芯片、电源部分和开关控制部分，第一蓝牙芯片的显示信号输出端口与显示芯片的显示信号输入端口相连，电源部分的电能输出端口分别与第一蓝牙芯片的电源端口、显示芯片的电源端口、开关控制部分的电源端口相连，第一蓝牙芯片的控制信号输出端口与开关控制部分的控制信号输入端口相连；

从机包括第二蓝牙芯片、按键部分和充电部分，第二蓝牙芯片的控制信号输入端口与按键部分相连，充电部分的电能输出端口分别与第二蓝牙芯片的电源端口、按键部分的电源端口相连。

作为一种优选方案，本实用新型还包括第一报警部分，第一报警部分的控制信号输入端口与第一蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型还包括led指示部分，led指示部分的控制信号输入端口与第一蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型还包括电能计量部分，电能计量部分的检测信号输出端口与第一蓝牙芯片的检测信号输入端口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型还包括第二报警部分，第二报警部分的控制信号输入端口与第二蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述第一蓝牙芯片采用nrf52840芯片u10，u10的g1、h2、j1、k2、l1、m2、n1、p2、r1、t2、u1脚分别与p0.26、p0.27、p0.04、p0.05、p0.06、p0.07、p0.08、p1.08、p1.09、p0.11、p0.12对应相连；u10的ad2、ad4、ad6、ad8、ac9、ad10、ac11、ad12、ac13、ad14、ac15、ad16、ac17、ad18、ac19、ad20、ac21、ad22脚分别与vbus、d-、d+、p0.13、p0.14、p0.15、p0.16、p0.17、p0.18、+3.3v、p0.19、p0.20、p0.21、p0.22、p0.23、p0.24、p0.25、p1.00对应相连；

u10的ad23、aa24、ac24、y23、w24、v23、u24、t23、r24、p23、n24、l24、j24脚分别与+3.3v、nrf_clk、nrf_dio、p1.01、p1.02、p1.03、p1.04、p1.05、p1.06、p1.07、dec5、p0.09、p0.10对应相连；

u10的h23分别与电容c32一端、电感l6一端相连，l6另一端分别与电容c33一端、电容c34一端、tx_in相连，c32另一端分别与gnd、电容c33另一端、电容c34另一端、tx_out相连；

u10的e24、d23、b24、a23脚分别与dec4_6、dec3、xc1、xc2相连；

u10的b1、b3、b5、b7、a8、a9、a10、b11、a12、b13、a14、b15、a16、b17、a18、b19、a20、a22脚分别与+3.3v、dcc、dec4_6、gnd、p0.31、p0.30、p0.29、p0.28、p0.02、p0.03、p1.15、p1.14、p1.13、p1.12、dec2、p1.11、p1.10、+3.3v对应相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述显示芯片采用th1621芯片u9，u9的1～8脚分别与seg7～seg0对应相连；

u9的9、11、12脚分别与p0.31、p0.29、p0.02对应相连；

u9的21～24脚分别与com0～com3对应相连；

u9的25～48脚分别与seg31～seg8对应相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述电源部分采用lnk306芯片u12和sgm2200-3.3芯片u13，u12的5脚分别与电感l8一端、电容c50正极相连，l8另一端分别与电阻r60一端、电容c49正极相连，r60另一端接db107s芯片bd2的3脚，bd2的1脚接n，bd2的2脚接l，bd2的4脚分别与c49负极、c50负极、二极管d10正极、电容c51负极、电阻r61一端、gnd相连；

u12的4脚接fb，u12的3脚通过电容c46分别与u12的1脚、u12的2脚、电阻r59一端、d10阴极、电感l7一端、电容c45一端相连，r59另一端分别与fb、电阻r58一端相连，r58另一端分别与c45另一端、二极管d9阴极相连，d9阳极分别与l7另一端、c51正极、r61另一端、+12v相连；

u13的vin脚分别与+12v、电容c52一端、电容c53正极相连，c52另一端分别与gnd、c53负极、u13的gnd脚、电容c54负极、电容c55一端相连，c55另一端分别与u13的vout脚、c54正极、+3.3v相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述第一报警部分采用蜂鸣器b1，b1的正极接+5v，b1的负极接接npn三极管q5的集电极，q5的基极分别与电阻r64一端、电阻r66一端相连，r64另一端接p0.30，r66另一端分别与gnd、q5的发射极相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述开关控制部分包括sh8023芯片dr1和yk818-g继电器k3，dr1的1～6脚分别与ob、gnd、ina、oa、+12v、inb对应相连，ina通过电阻r63接p1.13，inb通过电阻r65接p1.10；

k3的3脚接oa，k3的5脚接ob，k3的4脚接l，k3的1脚接lout。

作为另一种优选方案，本实用新型所述led指示部分包括rgblede8，e8的vdd脚接光耦芯片op7输出端三极管发射极，op7输出端三极管集电极接+3.3v，op7输入端阳极接+3.3v，op7输入端阴极接h_1；

e8的g脚通过电阻r70接npn三极管q6的集电极，q6的基极接g_1，q6的发射极接gnd；

e8的b脚通过电阻r71接npn三极管q7的集电极，q7的基极接b_1，q7的发射极接gnd；

e8的r脚通过电阻r72接npn三极管q8的集电极，q8的基极接r_1，q8的发射极接gnd；

p1.12通过电阻r78接g_1；

p1.14通过电阻r80接b_1；

p0.03通过电阻r81接r_1；

p0.26通过电阻r82接h_1。

作为另一种优选方案，本实用新型所述电能计量部分包括bl0940芯片u14，u14的4～6脚分别与ip1、vp、in1、vn对应相连，u14的9脚通过电阻r69接p1.11，u14的12脚通过电阻r68接p0.08，u14的13脚通过电阻r67接p0.06；

l接变压器t1原边一端，n接变压器t1原边另一端，vp接变压器t1副边一端，vn接变压器t1副边另一端；

n分别与电阻r73一端、电阻r77一端相连，r77另一端分别与nout、电阻r79一端相连，r79另一端分别与电容c60、in1相连，c60另一端分别与gnd、电容c56一端相连，c56另一端分别与r73另一端、ip1相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述第二蓝牙芯片采用nrf52840芯片u15，u15的g1、h2、j1、k2、l1、m2、n1、p2、r1、t2、u1脚分别与p0.26、p0.27、p0.04、p0.05、p0.06、p0.07、p0.08、p1.08、p1.09、p0.11、p0.12对应相连；u15的ad2、ad4、ad6、ad8、ac9、ad10、ac11、ad12、ac13、ad14、ac15、ad16、ac17、ad18、ac19、ad20、ac21、ad22脚分别与bat+、d-、d+、p0.13、p0.14、p0.15、p0.16、p0.17、p0.18、+3.3v、p0.19、p0.20、p0.21、p0.22、p0.23、p0.24、p0.25、p1.00对应相连；

u15的ad23、aa24、ac24、y23、w24、v23、u24、t23、r24、p23、n24、l24、j24脚分别与bat+、nrf_clk、nrf_dio、p1.01、p1.02、p1.03、p1.04、p1.05、p1.06、p1.07、dec5、nfc1、nfc2对应相连；

u15的h23分别与电容c64一端、电感l11一端相连，l11另一端分别与电容c65一端、电容c66一端、tx_in相连，c64另一端分别与gnd、电容c65另一端、电容c66另一端、tx_out相连；

u15的e24、d23、b24、a23脚分别与dec4_6、dec3、xc1、xc2相连；

u15的b1、b3、b5、b7、a8、a9、a10、b11、a12、b13、a14、b15、a16、b17、a18、b19、a20、a22脚分别与bat+、dcc、dec4_6、gnd、p0.31、p0.30、p0.29、p0.28、p0.02、p0.03、p1.15、p1.14、p1.13、p1.12、dec2、p1.11、p1.10、bat+对应相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述按键部分包括按键开关sw1、sw2、sw3、sw4，sw1一端接p0.11，sw1另一端分别与sw2一端、sw3一端、sw4一端、nfc1、nfc2、nfc3、gnd相连，sw2另一端接p0.12，sw3另一端接p0.24，sw4另一端接p0.25；

nfc2通过电阻r84接二脚接插件p24的1脚，nfc1通过电阻r86接二脚接插件p24的2脚。

其次，本实用新型所述第二报警部分采用蜂鸣器b1，b1的正极接bat+，b1的负极接接npn三极管q9的集电极，q9的基极分别与电阻r87一端、电阻r92一端相连，r87另一端接p0.30，r92另一端分别与gnd、q9的发射极相连。

另外，本实用新型所述充电部分采用tp4056芯片u16，u16的2脚通过电阻r91分别与gnd、u16的3脚、电容c78一端、电容c79一端、电池bt1负极相连，c78另一端分别与vusb+、u16的4脚相连，c79另一端分别与u16的5脚、bat+、bt1正极相连，u16的6脚通过电阻r89接发光二极管d13阴极，d13阳极分别与发光二极管d12阳极、vusb+、u16的8脚相连，d12阴极通过电阻r88接u16的7脚。

本实用新型有益效果。

本实用新型从机可以随身携带（可与钥匙通过钥匙环挂在一起），主机的开关控制部分控制入户电是否与接通，通过第一蓝牙芯片与第二蓝牙芯片的连接检测，实现使用者离户之后，自动切断家里的供电。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1～7是本实用新型主机电路原理图。

图8～11是本实用新型从机电路原理图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括主机和从机，主机包括第一蓝牙芯片、显示芯片、电源部分和开关控制部分，第一蓝牙芯片的显示信号输出端口与显示芯片的显示信号输入端口相连，电源部分的电能输出端口分别与第一蓝牙芯片的电源端口、显示芯片的电源端口、开关控制部分的电源端口相连，第一蓝牙芯片的控制信号输出端口与开关控制部分的控制信号输入端口相连；

从机包括第二蓝牙芯片、按键部分和充电部分，第二蓝牙芯片的控制信号输入端口与按键部分相连，充电部分的电能输出端口分别与第二蓝牙芯片的电源端口、按键部分的电源端口相连。

还包括第一报警部分，第一报警部分的控制信号输入端口与第一蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

还包括led指示部分，led指示部分的控制信号输入端口与第一蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

还包括电能计量部分，电能计量部分的检测信号输出端口与第一蓝牙芯片的检测信号输入端口相连。

还包括第二报警部分，第二报警部分的控制信号输入端口与第二蓝牙芯片的控制信号输出端口相连。

所述第一蓝牙芯片采用nrf52840芯片u10，u10的g1、h2、j1、k2、l1、m2、n1、p2、r1、t2、u1脚分别与p0.26、p0.27、p0.04、p0.05、p0.06、p0.07、p0.08、p1.08、p1.09、p0.11、p0.12对应相连；u10的ad2、ad4、ad6、ad8、ac9、ad10、ac11、ad12、ac13、ad14、ac15、ad16、ac17、ad18、ac19、ad20、ac21、ad22脚分别与vbus、d-、d+、p0.13、p0.14、p0.15、p0.16、p0.17、p0.18、+3.3v、p0.19、p0.20、p0.21、p0.22、p0.23、p0.24、p0.25、p1.00对应相连；

u10的ad23、aa24、ac24、y23、w24、v23、u24、t23、r24、p23、n24、l24、j24脚分别与+3.3v、nrf_clk、nrf_dio、p1.01、p1.02、p1.03、p1.04、p1.05、p1.06、p1.07、dec5、p0.09、p0.10对应相连；

u10的h23分别与电容c32一端、电感l6一端相连，l6另一端分别与电容c33一端、电容c34一端、tx_in相连，c32另一端分别与gnd、电容c33另一端、电容c34另一端、tx_out相连；j1是天线接口。

u10的e24、d23、b24、a23脚分别与dec4_6、dec3、xc1、xc2相连；

u10的b1、b3、b5、b7、a8、a9、a10、b11、a12、b13、a14、b15、a16、b17、a18、b19、a20、a22脚分别与+3.3v、dcc、dec4_6、gnd、p0.31、p0.30、p0.29、p0.28、p0.02、p0.03、p1.15、p1.14、p1.13、p1.12、dec2、p1.11、p1.10、+3.3v对应相连。

所述显示芯片采用th1621芯片u9，u9的1～8脚分别与seg7～seg0对应相连；

u9的9、11、12脚分别与p0.31、p0.29、p0.02对应相连；

u9的21～24脚分别与com0～com3对应相连；

u9的25～48脚分别与seg31～seg8对应相连。

显示芯片连接液晶显示屏，液晶显示屏可以显示电能计量部分采集入户的用电量。

所述电源部分采用lnk306芯片u12和sgm2200-3.3芯片u13，u12的5脚分别与电感l8一端、电容c50正极相连，l8另一端分别与电阻r60一端、电容c49正极相连，r60另一端接db107s芯片bd2的3脚，bd2的1脚接n，bd2的2脚接l，bd2的4脚分别与c49负极、c50负极、二极管d10正极、电容c51负极、电阻r61一端、gnd相连；

u12的4脚接fb，u12的3脚通过电容c46分别与u12的1脚、u12的2脚、电阻r59一端、d10阴极、电感l7一端、电容c45一端相连，r59另一端分别与fb、电阻r58一端相连，r58另一端分别与c45另一端、二极管d9阴极相连，d9阳极分别与l7另一端、c51正极、r61另一端、+12v相连；

u13的vin脚分别与+12v、电容c52一端、电容c53正极相连，c52另一端分别与gnd、c53负极、u13的gnd脚、电容c54负极、电容c55一端相连，c55另一端分别与u13的vout脚、c54正极、+3.3v相连。

所述第一报警部分采用蜂鸣器b1，b1的正极接+5v，b1的负极接接npn三极管q5的集电极，q5的基极分别与电阻r64一端、电阻r66一端相连，r64另一端接p0.30，r66另一端分别与gnd、q5的发射极相连。

电能计量部分采集用电量，当某时间段用电量超过u10的设定值时，即用电量过大时，u10控制b1报警。例如：当用电总负荷达到10a；e1（三色led）发绿色光；当电流达到20a以上时候；e1发出蓝色光；当电流达到30a以上时，led发出红色光，当电流达到40a以上时候，b1蜂鸣器响起e1红光；当电流下降到35a以下后b1停止蜂鸣。

所述开关控制部分包括sh8023芯片dr1和yk818-g继电器k3，dr1的1～6脚分别与ob、gnd、ina、oa、+12v、inb对应相连，ina通过电阻r63接p1.13，inb通过电阻r65接p1.10；

k3的3脚接oa，k3的5脚接ob，k3的4脚接l，k3的1脚接lout。l是输入火线，lout是通过设备管理后（即k3控制lout与l是否接通）的火线。

继电器k3用于切断入户供电。

部分需要长期供电的设备（例如冰箱）可以跨接本实用新型主机（即冰箱的供电插座的火线直接与入户火线连接。冰箱的供电插座可采用带开关的插座，供电控制方便），其供电不受本实用新型控制器控制。

所述led指示部分包括rgblede8，e8的vdd脚接光耦芯片op7输出端三极管发射极，op7输出端三极管集电极接+3.3v，op7输入端阳极接+3.3v，op7输入端阴极接h_1；

e8的g脚通过电阻r70接npn三极管q6的集电极，q6的基极接g_1，q6的发射极接gnd；

e8的b脚通过电阻r71接npn三极管q7的集电极，q7的基极接b_1，q7的发射极接gnd；

e8的r脚通过电阻r72接npn三极管q8的集电极，q8的基极接r_1，q8的发射极接gnd；

p1.12通过电阻r78接g_1；

p1.14通过电阻r80接b_1；

p0.03通过电阻r81接r_1；

p0.26通过电阻r82接h_1。

通过rgbled可对电能消耗的程度进行逐级显示。例如在负载电流是五安培的情况，他可以为绿色，然后上升到15安排的时候可以变成黄色，然后超过25安，变成红色。

所述电能计量部分包括bl0940芯片u14，u14的4～6脚分别与ip1、vp、in1、vn对应相连，u14的9脚通过电阻r69接p1.11，u14的12脚通过电阻r68接p0.08，u14的13脚通过电阻r67接p0.06；

l接变压器t1原边一端，n接变压器t1原边另一端，vp接变压器t1副边一端，vn接变压器t1副边另一端；

n分别与电阻r73一端、电阻r77一端相连，r77另一端分别与nout、电阻r79一端相连，r79另一端分别与电容c60、in1相连，c60另一端分别与gnd、电容c56一端相连，c56另一端分别与r73另一端、ip1相连。

所述第二蓝牙芯片采用nrf52840芯片u15，u15的g1、h2、j1、k2、l1、m2、n1、p2、r1、t2、u1脚分别与p0.26、p0.27、p0.04、p0.05、p0.06、p0.07、p0.08、p1.08、p1.09、p0.11、p0.12对应相连；u15的ad2、ad4、ad6、ad8、ac9、ad10、ac11、ad12、ac13、ad14、ac15、ad16、ac17、ad18、ac19、ad20、ac21、ad22脚分别与bat+、d-、d+、p0.13、p0.14、p0.15、p0.16、p0.17、p0.18、+3.3v、p0.19、p0.20、p0.21、p0.22、p0.23、p0.24、p0.25、p1.00对应相连；

u15的ad23、aa24、ac24、y23、w24、v23、u24、t23、r24、p23、n24、l24、j24脚分别与bat+、nrf_clk、nrf_dio、p1.01、p1.02、p1.03、p1.04、p1.05、p1.06、p1.07、dec5、nfc1、nfc2对应相连；

u15的h23分别与电容c64一端、电感l11一端相连，l11另一端分别与电容c65一端、电容c66一端、tx_in相连，c64另一端分别与gnd、电容c65另一端、电容c66另一端、tx_out相连；j1用于插接天线。

u15的e24、d23、b24、a23脚分别与dec4_6、dec3、xc1、xc2相连；

u15的b1、b3、b5、b7、a8、a9、a10、b11、a12、b13、a14、b15、a16、b17、a18、b19、a20、a22脚分别与bat+、dcc、dec4_6、gnd、p0.31、p0.30、p0.29、p0.28、p0.02、p0.03、p1.15、p1.14、p1.13、p1.12、dec2、p1.11、p1.10、bat+对应相连。

所述按键部分包括按键开关sw1、sw2、sw3、sw4，sw1一端接p0.11，sw1另一端分别与sw2一端、sw3一端、sw4一端、nfc1、nfc2、nfc3、gnd相连，sw2另一端接p0.12，sw3另一端接p0.24，sw4另一端接p0.25；

nfc2通过电阻r84接二脚接插件p24的1脚，nfc1通过电阻r86接二脚接插件p24的2脚。

sw1是激活开关，按一下sw1开关，激活主机。sw2、sw3、sw4为nfc卡设置，从机可以保存三个nfc卡数据，可集成电梯卡、内存卡等，使更加方便。

可设置从机5分钟激活一次主机，如果主机8分钟内，没有收到从机的激活命令，将断开供电。当刚从外面返回家中，进入家中主机在停止供电状态，可按sw1键，从机立即激活主机；使主机立即供电。

所述第二报警部分采用蜂鸣器b1，b1的正极接bat+，b1的负极接接npn三极管q9的集电极，q9的基极分别与电阻r87一端、电阻r92一端相连，r87另一端接p0.30，r92另一端分别与gnd、q9的发射极相连。

当主机和从机失去连接时，u15可控制b1发声，提示不要忘记带东西。可设置从机和主机蓝牙芯片一直保持5分钟一次的通讯频率，代表此时用户一直在家中，而当从机联系不到主机时，代表用户已经出门。此时b1发生提示用户出门不要忘记带东西。

所述充电部分采用tp4056芯片u16，u16的2脚通过电阻r91分别与gnd、u16的3脚、电容c78一端、电容c79一端、电池bt1负极相连，c78另一端分别与vusb+、u16的4脚相连，c79另一端分别与u16的5脚、bat+、bt1正极相连，u16的6脚通过电阻r89接发光二极管d13阴极，d13阳极分别与发光二极管d12阳极、vusb+、u16的8脚相连，d12阴极通过电阻r88接u16的7脚。

图中usb_1是给从机充电的接口。

可设置第一蓝牙芯片在五分钟之内如果检测不到第二蓝牙芯片，第一蓝牙芯片控制开关控制部分断掉220v供电。

从机的发射功率可调整范围为-20dbm～4dbm；为节省电能有更久的待机时间；从机会在将每次一直长期的连接主机成功的功率值进行保存，自我学习，

例如在完整的一直工作周期中，离家入户到再次离家。其中的发射功率图标中可以看出：在离家附近未入户的时候，连接主机需要最大的功率，例如4dbm的发射功率，并次数较少，而在家中的时候；平均的连接功率在-10dbm附近；在整个统计表中4dbm的连接成功总比率低于连接成功比率的10%；而-10dbm则占80%以上；则认为在家中的连接功率在-4dbm是适合的，有余量的。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。