本發(fā)明涉及電力設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置及控制流程。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代化的生活中許多家庭和工廠的電路保護只有一個空氣開關(guān)進行保護，并不具備其它保護功能，如漏電保護等。導致家庭與工廠的電路走線越來越復(fù)雜，大大的降低了安全設(shè)備的維護性及可靠性增加了維護成本和工作效率。但普通的用電保護裝置也存在很多不利因素；其功能單一，在電壓過高時或過低時無法保護到用電設(shè)備；在電流過大時無法及時斷開保護到用電設(shè)備；現(xiàn)有保護裝置在跳閘后無法自動判斷及合閘，需手動管理；在特定需要光控或經(jīng)緯度控制的用電條件下，普通用電保護裝置也無法完成該項控制。因此，現(xiàn)有的用電保護裝置多為功能單一，成本高，效率低，耗時間等缺點。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置及控制流程，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，包括供電電路、輸入電路、單片機控制電路和輸出控制與顯示電路，輸入電路由信號輸入與放大電路、按鍵電路和時鐘電路組成；單片機控制電路由單片機組成；輸出控制與顯示電路由繼電器控制電路、lcd顯示電路和燈光指示電路組成；信號輸入與放大電路、按鍵電路和時鐘電路的輸出端均連接于單片機的輸入端；單片機的輸出端分別連接于繼電器控制電路、lcd顯示電路和燈光指示電路的輸入端。優(yōu)選的，供電電路由降壓芯片u4和降壓芯片u5組成，降壓芯片u4的輸入端串聯(lián)電容c13接到降壓芯片u4的公共端接地，電容c13并聯(lián)電容c1接正12v電壓；降壓芯片u4的輸出端串聯(lián)電容c12接到降壓芯片u4的公共端接地，電容c12兩端并聯(lián)電容ce1和可變電阻rv1，并輸出正5v電壓；降壓芯片u5的輸入端串聯(lián)電容c3接到降壓芯片u5的公共端接地，降壓芯片u5的輸出端串聯(lián)電容c14接到降壓芯片u5的公共端接地，電容c14兩端還并聯(lián)電容c19和電容c15。優(yōu)選的，信號輸入與放大電路由信號端子j1和運算放大器u2組成，信號端子j1的端口5接電阻r5引入輸入信號，信號端子j1的端口5還接電阻r12接到正5v電壓，接電阻r10接地；運算放大器u2通過信號端子j1引入的輸入信號放大。優(yōu)選的，按鍵電路包括按鍵（key1、key2、key3、key4），按鍵key1電性連接于單片機上。優(yōu)選的，時鐘電路由高精度時鐘芯片u3、超級電容e1和二極管d3組成，高精度時鐘芯片u3的引腳2串聯(lián)電阻r8接到正5v電壓上；引腳13串聯(lián)電阻r7接到正5v電壓上；高精度時鐘芯片u3的引腳6和引腳7分別接超級電容e1和電容c2的一端形成閉合回路；超級電容e1的負極接地，正極串聯(lián)二極管d3接到正5v電壓上。優(yōu)選的，單片機內(nèi)置復(fù)位電路和晶振電路。優(yōu)選的，繼電器控制電路由繼電器（k1、k2）和繼電器專用芯片u6組成，繼電器（k1、k2）的1腳均接繼電器專用芯片u6的引腳1上，繼電器（k1、k2）的3腳均接繼電器專用芯片u6的引腳4上。優(yōu)選的，lcd顯示電路包括液晶屏con1和字庫芯片u7，液晶屏con1和字庫芯片u7均電性連接于單片機的控制端。優(yōu)選的，燈光指示電路包括發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5），發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5）的正極分別串聯(lián)電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4和電阻r5，發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5）的負極并聯(lián)接到正5v電壓上。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是對帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置的控制流程，包括以下步驟：s1：系統(tǒng)供電；系統(tǒng)通過市電取電供電，通過降壓芯片u4和降壓芯片u5進行降壓和穩(wěn)壓，以12v和5v給各個電路供電；s2：數(shù)據(jù)采集；采集當前輸入市電的電壓、負載端電流和負載漏電電流，通過亮度傳感器采集當前環(huán)境的亮度數(shù)據(jù)；通過高精度時鐘芯片u3，獲取當前的時間數(shù)據(jù)；通過rs485或rs232接口傳送控制指令；數(shù)據(jù)和指令通過處理后傳回單片機控制系統(tǒng)進行運算和分析。s3：數(shù)據(jù)處理；單片機完成了集數(shù)據(jù)和運算和分析，并通過算法算出當前經(jīng)緯度的日出日落時間，單片機對所有采集的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，將對負載端進行保護。s4：控制負載通斷；通過繼電器（k1、k2）分別控制火線和零線的通斷來完成，單片機控制電路完成對數(shù)據(jù)的分析和處理后，將發(fā)對應(yīng)的通斷指令給繼電器控制電路，繼電器控制電路控制繼電器（k1、k2）完成相應(yīng)動作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果：1、本帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，在戶外配電保護，照明亮化工程等用電保護上有極具大的市場需求，產(chǎn)品可實現(xiàn)一體化多功能保護，集成漏電、過壓、欠壓、過流保護可以改變現(xiàn)有的方案。本發(fā)明的產(chǎn)品代替漏電保護開關(guān)+經(jīng)緯度控制器+過欠壓保護器+斷路器等多個組合的保護器的安裝；體積小，安裝方便，保護更全面；其設(shè)計使產(chǎn)品更具實用性。2、本帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，擁有強大的電路管理系統(tǒng)，當線路出現(xiàn)故障時能及時的斷電保護，同時還具有自動重合閘的功能，在一定程度上降低人工維護成本，大大提高效率。附圖說明圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)原理框圖；圖2為本發(fā)明的單片機連接原理框圖；圖3為本發(fā)明的供電電路圖；圖4為本發(fā)明的信號輸入與放大電路圖；圖5為本發(fā)明的按鍵電路圖；圖6為本發(fā)明的時鐘電路圖；圖7為本發(fā)明的單片機電路圖；圖8為本發(fā)明的繼電器控制電路圖9為本發(fā)明的lcd顯示電路圖；圖10為本發(fā)明的燈光指示電路圖；圖11為本發(fā)明的電網(wǎng)的監(jiān)控和保護流程圖；圖12為本發(fā)明的經(jīng)緯度和光控控制流程圖。圖中：1供電電路、2輸入電路、21信號輸入與放大電路、22按鍵電路、23時鐘電路、3單片機控制電路、31單片機、4輸出控制與顯示電路、41繼電器控制電路、42lcd顯示電路、43燈光指示電路。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖1、圖2和圖7，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，包括供電電路1、輸入電路2、單片機控制電路3和輸出控制與顯示電路4，輸入電路2由信號輸入與放大電路21、按鍵電路22和時鐘電路23組成；單片機控制電路3由單片機31組成，單片機31內(nèi)置復(fù)位電路和晶振電路，工作電壓寬3-5.5v、帶adc（模數(shù)轉(zhuǎn)換）、帶串口、運行速度大、容量大、抗干擾強；單片機31要完成輸入信號的采集和分析，進行經(jīng)緯度算法的計算，經(jīng)過運算和比較后，控制對應(yīng)的控制單元；輸出控制與顯示電路4由繼電器控制電路41、lcd顯示電路42和燈光指示電路43組成；信號輸入與放大電路21、按鍵電路22和時鐘電路23的輸出端均連接于單片機31的輸入端；單片機31的輸出端分別連接于繼電器控制電路41、lcd顯示電路42和燈光指示電路43的輸入端。請參閱圖3，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，供電電路1由降壓芯片u4和降壓芯片u5組成，降壓芯片u4的輸入端串聯(lián)電容c13接到降壓芯片u4的公共端接地，電容c13并聯(lián)電容c1接正12v電壓；降壓芯片u4的輸出端串聯(lián)電容c12接到降壓芯片u4的公共端接地，電容c12兩端并聯(lián)電容ce1和可變電阻rv1，并輸出正5v電壓；降壓芯片u5的輸入端串聯(lián)電容c3接到降壓芯片u5的公共端接地，降壓芯片u5的輸出端串聯(lián)電容c14接到降壓芯片u5的公共端接地，電容c14兩端還并聯(lián)電容c19和電容c15；供電電路1的作用是：通過輸入的12v電壓經(jīng)過電容c1、電容c3、電容c13進行濾波作用，然后分別經(jīng)過降壓芯片u4、降壓芯片u5將12v電壓降成3.3v和5v，最后進行電容濾波，3.3v供給lcd顯示電路42，5v供給其他電路使用。請參閱圖4，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，信號輸入與放大電路21由信號端子j1和運算放大器u2組成，信號端子j1的端口5接電阻r5引入輸入信號，信號端子j1的端口5還接電阻r12接到正5v電壓，接電阻r10接地；運算放大器u2通過信號端子j1引入的輸入信號放大，電容和電阻，對信號放大的倍數(shù)進行處理，最后將處理后的信號傳給單片機31。請參閱圖5，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，按鍵電路22包括按鍵（key1、key2、key3、key4），按鍵key1電性連接于單片機31上，可實現(xiàn)客戶按自己的需求設(shè)置參數(shù)，當任意一個按鍵按下，key1將輸出一個低電平給單片機31，單片機31以此來識別用戶是否有按鍵操作。請參閱圖6，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，時鐘電路23由高精度時鐘芯片u3、超級電容e1和二極管d3組成，高精度時鐘芯片u3的引腳2串聯(lián)電阻r8接到正5v電壓上；引腳13串聯(lián)電阻r7接到正5v電壓上；高精度時鐘芯片u3的引腳6和引腳7分別接超級電容e1和電容c2的一端形成閉合回路；超級電容e1的負極接地，正極串聯(lián)二極管d3接到正5v電壓上，高精度時鐘芯片u3為整個系統(tǒng)提供時鐘源，確保系統(tǒng)能在特定的時間實現(xiàn)開關(guān)機；超級電容e1為時鐘備用電源，當系統(tǒng)主供電斷開時，超級電容e1將提供電源，確保時鐘一直在運行；二極管d3用于給超級電容e1充電和給時鐘芯片u3供電。請參閱圖8，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，繼電器控制電路41由繼電器（k1、k2）和繼電器專用芯片u6組成，繼電器（k1、k2）的1腳均接繼電器專用芯片u6的引腳1上，繼電器（k1、k2）的3腳均接繼電器專用芯片u6的引腳4上，輸出控制與顯示電路4主要控制繼電器（k1、k2）的通斷，從而實現(xiàn)控制負載的通斷，繼電器專用芯片u6內(nèi)部包含mos管和保護電路，可驅(qū)動繼電器、電機等感性負載。請參閱圖9，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，lcd顯示電路42包括液晶屏con1和字庫芯片u7，液晶屏con1和字庫芯片u7均電性連接于單片機31的控制端，液晶屏con1在mcu的控制信號和字庫芯片u7的配合下，顯示各類中英文字。請參閱圖10，本發(fā)明實施例中，一種帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置，燈光指示電路43包括發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5），發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5）的正極分別串聯(lián)電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4和電阻r5，發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5）的負極并聯(lián)接到正5v電壓上；發(fā)光二極管（led1、led2、led3、led4、led5）用作必要的指示。請參閱圖11和圖12，本發(fā)明實施例中，對帶光控經(jīng)緯度智能用電保護裝置的控制流程，包括以下步驟：第一步：系統(tǒng)供電；系統(tǒng)通過市電取電供電，通過降壓芯片u4和降壓芯片u5進行降壓和穩(wěn)壓，以12v和5v給各個電路供電；第二步：數(shù)據(jù)采集；采集當前輸入市電的電壓、負載端電流和負載漏電電流，通過亮度傳感器采集當前環(huán)境的亮度數(shù)據(jù)；通過高精度時鐘芯片u3，獲取當前的時間數(shù)據(jù)；通過rs485或rs232接口傳送控制指令；數(shù)據(jù)和指令通過處理后傳回單片機31控制系統(tǒng)進行運算和分析。第三步：數(shù)據(jù)處理；單片機31完成了集數(shù)據(jù)和運算和分析，并通過算法算出當前經(jīng)緯度的日出日落時間，單片機31對所有采集的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，將對負載端進行保護。第四步：控制負載通斷；通過繼電器（k1、k2）分別控制火線和零線的通斷來完成，單片機控制電路3完成對數(shù)據(jù)的分析和處理后，將發(fā)對應(yīng)的通斷指令給繼電器控制電路41，繼電器控制電路41控制繼電器（k1、k2）完成相應(yīng)動作。傳統(tǒng)經(jīng)緯度算法，需要用戶提供當前位置的經(jīng)緯度坐標，給用戶帶來很大的不便。保護器使用獨創(chuàng)先進的算法，排脫繁瑣的經(jīng)緯度坐標點設(shè)置，直接按中國地理區(qū)劃進行設(shè)置，從而很方便的得到日出日落時間，用戶還可以通過本地實際的情況，對日出日落時間進行微調(diào)操作，從而很方便的應(yīng)用到路燈照明亮化工程。具體區(qū)劃如表1所示：位置包含省市默認經(jīng)度默認緯度華東上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、江西省、山東省、福建省、臺灣省117.2531.83華北北京市、天津市、山西省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)中部116.439.9華中河南省、湖北省、湖南省114.330.6華南廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)112.4723.05西南重慶市、四川省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)91.1329.65西北陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)西部阿拉善盟98.2739.8東北黑龍江省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古東部126.5345.8本發(fā)明整合用電保護、經(jīng)緯度和光控控制為一體，完善傳統(tǒng)經(jīng)緯度設(shè)置的短板，完成一體化智能控制。實現(xiàn)類似的功能可以用不同型號的傳感器和單片機，但顯而易見，通過對元器件的變型均視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容和本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12