WIFI插座使用戶可以遠程控制電氣設備開啟和關斷,APP操作,使用方便。下面具體講一下電路設計:
首先挑選一款WiFi模塊,使用市面上集成的WIFI模塊能大大簡化我們的設計,縮短我們的開發周期。
先上原理圖
電源部分采用 SY50282FAC BUCK轉換芯片,將市電電壓轉換為5V直流電壓,再通過LDO AMS1117將5V轉換為3.3V供WIFI模塊供電。這里加入1級LDO AMS1117的目的是濾除前級BUCK轉換器的紋波噪聲,因BUCK轉換器的紋波噪聲一般比較大,WIFI模塊正常工作對電源要求比較高,加入一級LDO會使WIFI模塊工作更穩定。LAYOUT布板時C9和C10應使用陶瓷電容,且盡量靠近模塊的VCC引腳,這樣能有效濾除電源的噪聲,效果明顯。
電量計量電路
電量計量采用HLW8012專用計量芯片,參考推薦電路設計即可,同樣需要注意的是C13和C14也要盡量靠近芯片的VCC引腳。
電流信號通過錳銅電阻R14采樣后接入 HLW8012,電壓信號則通過電阻R17、R18、R19后輸入到 HLW8012,通過芯片內部的可編程增益放大器處理, CF、CF1 引腳直接接入到 CPU 的輸入端,單片機通過計算 CF、 CF1 的脈沖周期來計算功率值、電流有效值和電壓有效值的大小。SEL是輸入引腳,SEL引腳為高時,CF1引腳輸出的是電壓有效值,當CF1引腳為低時,CF1引腳輸出的是電流有效值。CF引腳輸出有功高頻脈沖。
繼電器控制
可通過APP控制繼電器,來控制插座電源的開關
WIFI模塊
計量芯片與WIFI模塊通訊電路
HLW8012為5V供電,WIFI模塊為3.3V供電,兩者間通訊需要電平轉換電路,SEL是輸入引腳,SEL引腳為高時,CF1引腳輸出的是電壓有效值,當CF1引腳為低時,CF1引腳輸出的是電流有效值。即WiFi模塊IO12輸出高時,HLW8012的SEL引腳(上圖中CF1 S網絡)為高,當WIFI模塊IO12輸出低時,HLW8012的SEL引腳(上圖中CF1 S網絡)為低。CF1和CF信號為輸出信號,分別通過R21、R23和R20、R22的電阻分壓網絡,將5V電平的信號降為3.3V的電平信號給WFI模塊,通過以上電平轉換電路解決了計量芯片和WIFI模塊之間的通訊問題。
D3為WIFI模塊工作指示燈,S1按鍵為模塊復位按鍵,當路由器名稱變化或者插座轉贈他人時, 需要清除WiFi 模塊里保存的當前路由器信息, 因此需要將 WiFi 模塊重置回出廠默認狀態,可以通過長按S1按鍵來重置WIFI模塊,當然也可通過APP來進行模塊重置。
WiFi模塊的指令可由手機控制?,所以智能插座可以通過手機應用程序來遠程遙控電視機、窗簾、音響、車庫等。移動設備APP遠程遙控,用戶不管離得多遠,都可以輕松動動手指,完成開啟空調、電水壺、電飯煲等操作。
審核編輯:湯梓紅
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