WIFI插座电路设计远程控制电气设备开关
WIFI插座使用户可以远程控制电气设备开启和关断,APP操作,使用方便。下面具体讲一下电路设计:
首先挑选一款WiFi模块,使用市面上集成的WIFI模块能大大简化我们的设计,缩短我们的开发周期。下图是某一型WIFI模组的图片:
先上原理图
电源部分采用 SY50282FAC BUCK转换芯片,将市电电压转换为5V直流电压,再通过LDO AMS1117将5V转换为3.3V供WIFI模块供电。这里加入1级LDO AMS1117的目的是滤除前级BUCK转换器的纹波噪声,因BUCK转换器的纹波噪声一般比较大,WIFI模块正常工作对电源要求比较高,加入一级LDO会使WIFI模块工作更稳定。LAYOUT布板时C9和C10应使用陶瓷电容,且尽量靠近模块的VCC引脚,这样能有效滤除电源的噪声,效果明显。
电量计量电路
电量计量采用HLW8012专用计量芯片,参考推荐电路设计即可,同样需要注意的是C13和C14也要尽量靠近芯片的VCC引脚。
电流信号通过锰铜电阻R14采样后接入 HLW8012,电压信号则通过电阻R17、R18、R19后输入到 HLW8012,通过芯片内部的可编程增益放大器处理, CF、CF1 引脚直接接入到 CPU 的输入端,单片机通过计算 CF、 CF1 的脉冲周期来计算功率值、电流有效值和电压有效值的大小。SEL是输入引脚,SEL引脚为高时,CF1引脚输出的是电压有效值,当CF1引脚为低时,CF1引脚输出的是电流有效值。CF引脚输出有功高频脉冲。
继电器控制
可通过APP控制继电器,来控制插座电源的开关
WIFI模块
计量芯片与WIFI模块通讯电路
HLW8012为5V供电,WIFI模块为3.3V供电,两者间通讯需要电平转换电路,SEL是输入引脚,SEL引脚为高时,CF1引脚输出的是电压有效值,当CF1引脚为低时,CF1引脚输出的是电流有效值。即WiFi模块IO12输出高时,HLW8012的SEL引脚(上图中CF1 S网络)为高,当WIFI模块IO12输出低时,HLW8012的SEL引脚(上图中CF1 S网络)为低。CF1和CF信号为输出信号,分别通过R21、R23和R20、R22的电阻分压网络,将5V电平的信号降为3.3V的电平信号给WFI模块,通过以上电平转换电路解决了计量芯片和WIFI模块之间的通讯问题。
D3为WIFI模块工作指示灯,S1按键为模块复位按键,当路由器名称变化或者插座转赠他人时, 需要清除WiFi 模块里保存的当前路由器信息, 因此需要将 WiFi 模块重置回出厂默认状态,可以通过长按S1按键来重置WIFI模块,当然也可通过APP来进行模块重置。
WiFi模块的指令可由手机控制,所以智能插座可以通过手机应用程序来远程遥控电视机、窗帘、音响、车库等。移动设备APP远程遥控,用户不管离得多远,都可以轻松动动手指,完成开启空调、电水壶、电饭煲等操作。