WiFi在智能家居中的應用電路設計—電路圖天天讀（309）

　　智能家電是利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成。最常實(shí)現的應用是燈光、熱水器、空調、入侵監測、煙霧報警、視頻監控和窗簾的智能控制。

　　無(wú)線(xiàn)控制采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現對設備的控制。無(wú)線(xiàn)控制的優(yōu)點(diǎn)：安裝和布線(xiàn)簡(jiǎn)單;無(wú)線(xiàn)控制的缺點(diǎn)：抗干擾性相比有線(xiàn)控制要差些，信號覆蓋受建筑物影響。

　　WiFi 技術(shù)在智能家居中的應用的主要優(yōu)點(diǎn)有：WiFi 智能節點(diǎn)可以直接連接無(wú)線(xiàn)路由器，從而接入Internet網(wǎng)；不需要家庭網(wǎng)關(guān)，節點(diǎn)可以任意擴充；不會(huì )破壞現有裝修；智能手機可以進(jìn)行局域網(wǎng)控制和遠程控制。鑒于WiFi 模塊是筆記本、平板電腦和智能手機的標準配置，基于WiFi 技術(shù)的智能家居會(huì )逐步得到推廣和應用，市場(chǎng)前景廣闊。

　　WiFi 插座的控制電路設計

　　圖1 ：WiFi插座的繼電器控制電路

　　電路原理：模塊收到合上指令，PC8端口輸出高電平，Q1導通，繼電器的線(xiàn)圈有電流流過(guò)，繼電器的觸點(diǎn)L_IN 和觸點(diǎn)L_OUT 吸合，插座供電給負載;模塊收到斷開(kāi)指令，PC8端口輸出低電平，Q1截止，繼電器的線(xiàn)圈沒(méi)有電流，繼電器的觸點(diǎn)L_IN 和觸點(diǎn)L_OUT 斷開(kāi)，插座斷電。以上只是以WiFi 插座為例，敘述基于WiFi 技術(shù)的智能家居，如果要實(shí)現智能家電中的其他功能，實(shí)現原理類(lèi)似。例如，要實(shí)現遠程視頻監控，只需將插座改為攝像頭并實(shí)現相應的軟件功能即可。

　　智能插座電源功能原理

圖2：智能插座電源電路

　　電源電路有兩路，一路是將交流220V 經(jīng)AC-DC 轉換成12V 電源，采用SY50103 芯片，可以提供1A 的電流，紋波控制在100mV 以?xún)?。開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)勢在于功率小、轉換效益高，同時(shí)體積也小，適合放入較小體積的插座內。開(kāi)關(guān)電源電路圖如下圖所示：繼電器選用12V 10A 繼電器，12V 繼電器相比5V 繼電器的成本要低一些。由于主控制器和電能計量IC 需提供5V 電源，而無(wú)線(xiàn)WIFI 模塊采用是3.3V 電源供電，所以12V 電源出來(lái)之后，又分為兩路，一路使用穩壓芯片78L05，將電源降到5V，給MCU 和HLW8012 提供電源;另一路采用DC-DC 芯片，將12V 轉為3.3V 給無(wú)線(xiàn)模塊提供電源。

　　采樣電路包括電流信號采樣和電壓信號采樣兩部分。

　　電壓采樣采集的是零線(xiàn)信號上的電壓，由于電壓信號較大，有效值是220V，需通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò )降壓的方式實(shí)現采樣，通過(guò)串聯(lián)6 個(gè)470K 的電阻和1 個(gè)1K 的電阻進(jìn)行分壓，然后接入計量芯片HLW8012 的電壓輸入采樣端V2P 引腳。

　　編輯點(diǎn)評：本文簡(jiǎn)單介紹了智能家居中WiFi插座的電路設計，利用 WiFi 智能插座，不需要家庭網(wǎng)關(guān)，不需要破壞現有裝飾，就可以輕松實(shí)現對家用電器的智能化控制。

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