现有的插座在其使用方式、功能以及外形特征等方面都表现出多样化的趋势：有的增加了保险功能、电源指示功能、开关功能，有的增加了调压功能。但这些插座无论功能如何，目的都是单一的——为用电设备提供电源接口，其共同缺陷是不具有信息化和智能化功能。为了实现插座的信息化和智能化，我们将研究设计的智能信息系统与插座结合，将该智能设备与电源插座合为一体，设计成多功能智能监测插座。该插座在建筑电气安装时一次性固定完成，采用照明电源供电，人们使用时就像使用普通电源插座一样，免除了过多的连接线。

接口芯片及其工作原理

本文采用 Philips 公司推出的 PDIUSBD12 芯片，这是一种价格便宜、功能完善的并行接口芯片，支持多路复用、非多路复用和 DMA 并行传输。PDIUSBD12 接口芯片遵从 USB 1.1 协议，适合于不同用途的传输类型；它需要外接微控制器（MCU）来进行协议处理和数据交换，对 MCU 没有特殊要求，而且接口方便灵活，因此设计人员可以选用自己熟悉的 MCU 对芯片进行控制，也可利用 Philips 公司的固件结构来缩短开发时间、降低风险、减小投资。

性能特点：PDIUSBD12 除了具有 USB 设备的一般特性外，还具有如下特点：（1）是一种高性能的 USB 接口芯片，其内部集成有 SIE（Serial Interface Engine）、320 字节的 FIFO、收发器和电压调节器；（2）适用于大部分设备类规范，可与任何外部微控制器／微处理器实现高速并行接口，其速度可高达 2Mbit/s；（3）可进行完全独立的 DMA 操作；（4）主端点配置有双缓冲，因而可提高数据的吞吐量、减小数据传输时间，轻松实现数据的实时传输；（5）当采用同步传输方式时，数据的传输速度为 1Mbit/s，而采用批量传输方式的速度为 1Mbyte/s，在使用上述方式进行数据传输时可方便地使用多种中断方式；（6）带有可编程的时钟输出，与 USB 总线的连接可通过软件来控制（Soft Connect™）；（7）有两种工作电压可供选择，分别为 3.3±0.3V 和 3.6～5.5V；（8）输出和数据传输状态可通过 USB 连接指示灯来监控。

通信硬件电路设计

本文选用 89C52 单片机作为该系统的微控制器。PDIUSBD12 和 89C52 的电路连接如图 1 所示。

图 1　USB 接口通信电路

转换卡电路设计

设计包括单片机软件（固件）设计和主机部分软件设计：单片机软件使用伟福公司提供的 WAVE 仿真软件开发，并通过其仿真器进行在线调试；主机部分软件又包括驱动程序和应用程序两部分，分别使用 DDK 和 VC6.0 生成。

图 3　USB 接口转换卡电路图

对于该智能监测插座的研究目前仍处于理论设想与设计阶段，要做出产品仍有较长的路要走，需要更多的人投入更多的精力；尤其是 USB 通信部分，USB 驱动程序的编写是个难点。随着技术的不断更新、完善和发展，该多功能插座的实现会越来越容易。