基于WiFi的智能插座电路及原理分析

2022-04-25 12:40分类：电路图阅读：

　　1、方案设计

　　智能化WiFI电源插座设计方案包含硬件设备和系统两一部分。

　　硬件配置是电源电路的物质条件。它在系统的协调性相互配合下运作，完成系统功能操纵，进行调节每日任务。硬件配置包含：开关电源、变电器一部分、操纵一部分、汽车继电器一部分等。自动控制系统的手机软件，指的是它的所有程序流程，包含系统和系统软件两类。

　　2、环节智能开关操纵方法比照

　　智能开关便是一个网络时代授予智能化系统的电源开关控制板。依据不一样的操纵物质，能够分成下面几类操纵方法：

　　1）红外信号。光谱分析技术发生历史悠久，技术性相对完善。但其有方位局限，并且家里太多的红外线机器设备易被影响，导致操纵错乱。

　　2）手机蓝牙遥控器。一般选用手机控制。它相对于光谱分析技术有传输速率快、距离较远、安全系数高优点，可是需要开展远程操作就难以达到了。并且手机蓝牙数据信号很容易被家中2.4Ghz的WiFi信号所影响，危害其具体遥控器范畴。

　　3）GSM技术性。根据安裝SIM卡的智能手机或别的通讯专用工具向含有GSM通信控制模块的电源插座推送命令来操纵电源插座。优势是能够完成远程控制通讯，但在通信全过程中会造成总流量花费或短消息花费，应用全过程中会产生高昂的支出。

　　4）WiFi技术性。电脑手机等设施根据无线模块联接网络信号，向特定的IP地址推送命令就可以操纵电源插座。此方法既能够完成远程操作，又不容易造成附加的花费。

　　总的来说，WiFi技术性相对性别的调节方法优点显著，并且具备费用较低、融合度提高、安全系数强、开发设计便捷等优势。

　　2.1原理框架图

　　图2.1 原理框架图

　　3、硬件开发

　　在硬件开发全过程中，较多的考虑到了最后商品的大小及其特性，决策应用AR9331集成ic的单片机开发板作为主控芯片一部分，用GPIO继电器原理图进而操纵插座的开关。硬件开发以下：

　　3.1 主控芯片一部分

　　AR9331是高通芯片Atheros开发设计的WiFi集成ic，适用路由器和无线中继作用，具备性能卓越功耗低的特性。它支撑单用户与此同时联接，能够接受手机上、平板电脑根据WIFI推送回来的操控数据信号，完成手机上、平板电脑的无线遥控器作用。

　　AR9331适用USB接口监控摄像头，能够完成图象和声频根据WIFI传送，完成手机上、平板电脑的远距离监控作用。

　　该板块的体型小、功能损耗低，是做控制板、手机遥控器、视頻监控器的最好的选择。

　　控制模块主要参数简述

　　表3.1 硬件配置规格型号

　　表3.2 无线网络主要参数

　　表3.3 手机软件作用

　　控制模块特点

　　表3.4 性能指标

　　商品特性：

　　1.适用802.11b/g/n 无线网络规范

　　2.适用 ios 系统软件、android 系统软件、适用单用户实际操作（10个之上）

　　3.彻底集成化的串口通信转 Wi-Fi 作用，不用载入一切外界手机软件

　　4. 5V 单开关电源供电系统，功耗低，适合充电电池供电系统运用

　　5.适用 UART/GPIO 数据通信插口

　　6.适用 STA/AP 工作模式

　　7.适用 Smart Link 智能化连接网络作用

　　8.可选择内嵌板载或外接无线天线

　　9.传送间距：（≤80m）

　　3.2 5V直流变压器控制模块

　　5V直流变压器控制模块用于给主控芯片组件及其USB接口供电系统。为减少电源插座制成品的容积，提高5V电流量輸出工作能力，因而采用一体封裝的HA05N48 5V直流变压器控制模块。

　　控制模块简述

　　键入工作电压：85~265V AC 50/60Hz

　　输出电压：5V DC 輸出电流量：4.8A

　　容积：25x39x22mm

　　高效率：80%

　　防护工作电压：3000V DC

　　操作温度：-20℃~ 85℃

　　满载输出功率低于0.1W

　　做到欧洲之星规范

　　合乎RoHS规范

　　控制模块特性

　　1.达到CE规定

　　2.袖珍型容积

　　3.全球通用工作电压键入（85~265VAC）

　　4.低谐波失真、低噪音

　　5.輸出负载过流保护作用

　　6.高效率、功率大

　　7.设计产品达到EMC及电气安全检测规定

　　控制模块电源电路

　　图3.1 控制模块原理图

　　表3.4 元器件主要参数及功能剖析

　　3.3 汽车继电器控制模块

　　汽车继电器是一种操纵元器件，它是采用小电流量来操纵大工作电流的控制开关。按汽车继电器的原理或结构类型归类可分成电磁继电器、固态汽车继电器、温度继电器、舌簧汽车继电器、时间控制器、高频率汽车继电器和电极化汽车继电器等。

　　此次采用omron电磁继电器，型号规格为G5LA-14的5V阵式双掷汽车继电器。

　　电磁继电器原理

　　如图所示3.3所显示，电感式汽车继电器由变压器铁芯（iron core）、电磁线圈（coil）、流线圈（Armature）、接触点黄片（Contact）等组件组合而成的。当电磁继电器的电磁线圈插电后，电磁线圈中的铁芯组成电磁阀，产生强有力的磁场力。磁场力吸动流线圈，将触电事故黄片拨向延时继电器。这时，电源电路通断。相反，电磁线圈停电后，磁场力消退，接触点黄片在弹簧片的拉申下返回常闭点。这时，电源电路断掉。