基于WIFI的智能插座设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2018年 第 3 期 (总第 183 期）
信息通信 INFORMATION & COMMUNICATIONS
2018 (Sum. No 183)
基 于 W IF I的智能插座设计
何 冬 ，邓 鹏
(荆 楚 理 工 学 院 电 子 信 息 工 程 学 院 ，湖 北 荆 门 448000)
摘 要 ：日 常 起 居 生 活 离 不 开 插 座 的 使 用 ，有 时 候 我 们 需 要 更 为 精 确 的 用 电 。 手 机 充 满 时 ，往 往 不 能 及 时 断 开 用 电 ，
T agc = R agc Cagg
⑷
在闭环反馈结构中，CAGG的大小需要考虑整体指标而决定，
不能低于信号的调制速率，也不能大于系统的功率变化速率,
同时要考虑低通滤波的截止频率f = l /(2ltTAGC) 需满足系统
要 求。否则，响应时间过短会导致包络变化太快而频率失真误
码 ，响应时间过长会导致无法捕捉信号幅度的变化而造成误码。
于内置电平时,其差值形成差值电流。通 过 GAIN 与 DETO之 间外接的电容CAGG及芯片自带的5p F 内建电容对该电流进行 积分可得到与检波器输入信号强度正相关的A G C控制电平。 通过芯片内置的10kO电 阻 （RAGC) , 外 接 电 容 CAG〇的大小同样 可以用来调节环路的响应时间，A G C 时间常数计算公式如下:
芯 片 内 的 检 波 器 、比 较 器 环 路 同 样 可 以 单 独 使 用 ,与 不 同 性能的V G A 芯片组成针对不同需求的自动增益控制系统。
4 结语
A G C 系统作为接收机系统中重要的环节，逐渐由复杂、高
功 耗 、高 成 本 的 电 路 结 构 朝 向 高 集 成 、低 功 耗 、低 成 本 的 电 路 结 构 发 展 。其 中 具 有 代 表 性 的 芯 片 A D 8 3 6 7 广泛运用于各种 A G C 系 统 。本文对自动增益控制系统的发展和种类进行阐述 和分析,并在此基础上，对 AD8 3 6 7 的相关特点及在自动增益 控 制 系 统 的 应 用 ，展 开 了 简 要 的 探 讨 及 论 述 。随 着 科 技 的 发 展 ，我们相信将来会有更加先进的A G C 系统应用到收发信机 中 ，进 一 步 推 动 通 信 事 业 的 发 展 。
文 章 编 号 ：1673-1131(2018)03-0197-02
〇 引言
从最初的声控灯和感应式水龙头开始，我们的生活正在 逐 渐 走 向 智 能 化 和 便 利 化 ，日 常 起 居 生 活 中 ，一 款 智 能 插 座 同 样 可 以 让 我 们 的 生 活 变 得 更 加 舒 适 化 。当 你 回 到 家 时 ，迎 接 你 的 是 冷 冷 的 空 气 ，当 你 满 头 大 汗 需 要 洗 漱 时 ,等 待 你 的 是 冰 冷的水;倘若一直开着空调和热水器，又会造成电能的浪费乃 至 加 速 设 备 老 化 从 而 存 在 安 全 隐 患 。本 设 计 在 这 种 考 虑 之 下 应 运 而 生 ，在 你 需 要 用 电 时 ，可 以 通 过 远 程 控 制 的 方 式 打 开 对 应用电设备;在你不需要某些用电设备时，也可以通过远程控 制的方式关闭用电设备。
系统接收，识别和处理用户发送的指令，交 由 STM3 2 完成对 插座插孔的通断控制[3]。由 于 STM3 2 单 片 机 自 带 R TC 功能, 所以我们不必额外设计定时电路，只需要加 上 一 个 8M H z的 晶振用于主系统时钟和一个32.768K H Z 的 晶 振 用 于 R T C 功 能 。由于单片机自带R T C 功 能 ，所 以 需 要 在 其V B A T 引脚加 装一个电池用于插座自身断电时系统时钟的正常运转，同时 在插座通电时使用通过AM S1117传 输 的 3.3V 电流。同时加 装两个二极管消除两种供电方式之间的干扰。 2 . 2 电源电路设计
的 智 能 插 座 设 计 ，允 许 用 户 远 程 控 制 设 备 用 电 和 定 时 关 闭 或 开 启 部 分 插 孔 用 电 ，让 我 们 的 日 常 起 居 生 活 变 得 更 加
人性化。
关键词:WIFI;智 能 插 座 ;STM3 2 单 片 机 ;无 线 通 信
中图分类号:TP273
文献标识码:A
1»|丨|电 器 |( ^ = | W 能 抽 座 [ j =
2#用 屯 3<iW'tl»{
器
W 能抽痄g = |(^=
STM32 屮片机
A^—__hV
WIFI 校
块
、A_--_Vh
终纗设
ft
图 1 系统总体方案图
2 硬件电路设计
2 . 1 单片机最小系统设计 本 系 统 主 要 由 W IF I系 统 和 单 片 机 控 制 系 统 组 成 ，由 WIFI
因 而 手 机 数 据 线 加 速 磨 损 ，带 来 了 数 据 线 老 化 起 火 的 安 全 隐 患 。 同 样 的 ，我 们 也 希 望 热 水 器 和 空 调 能 够 在 回 家 之
前 提 前 打 开 ，及 时 驱 走 我 们 身 心 的 疲 惫 。该 系 统 以 STM3 2 单 片 机 和 88W 8 7 8 2 芯 片 为 核 心 ，设 计 了 一 款 基 于 Байду номын сангаасIFI
1 系统总体方案设计
本设计由W IFI电路承担用户指令的接收,并且对接收到 的 指 令 进 行 分 析 处 理 ，最 后 将 结 果 交 由 单 片 机 处 理 ，由 STM32 单 片机自带的R T C 功能，去实现设备用电的定时开启和定时 关闭功能[1]。同时单片机将处理结果给予对应插孔一个低电平 或 者 高 电 平 电 压 ，从 而 控 制 插 孔 通 断 。本 设 计 中 无 线 控 制 采 用 基 于 88W8782芯 片的WIFI系统，通 过 WIFI组网的方式完成 与用户的对接，由 STM3 2 处 理 经 W IFI电路处理过的用户指 令 ，发送高低电平控制继电器从而达成插孔通断。基 于 WIFI 技术的智能插座设计理念是为了提升用户日常起居生活的便 利 性 ，所以这里选择采用用户交互性更好的无线控制方案[2]。 系统总体方案图如图1 所示。
电源电路由LM7 8 0 5 芯片完成,220V 的交流电经过整流 滤波后送入LM7805芯片，然后在输出端接上470UF和 0.1UF 滤 波 转 得 到 正 5V 的直流电，再 通 过 AM S1117三端稳压芯片 为 STM3 2 单 片 机 提 供 3.3V 直流电。电路电路图 如 图 2 所 示 。
信息通信 INFORMATION & COMMUNICATIONS
2018 (Sum. No 183)
基 于 W IF I的智能插座设计
何 冬 ，邓 鹏
(荆 楚 理 工 学 院 电 子 信 息 工 程 学 院 ，湖 北 荆 门 448000)
摘 要 ：日 常 起 居 生 活 离 不 开 插 座 的 使 用 ，有 时 候 我 们 需 要 更 为 精 确 的 用 电 。 手 机 充 满 时 ，往 往 不 能 及 时 断 开 用 电 ，
T agc = R agc Cagg
⑷
在闭环反馈结构中，CAGG的大小需要考虑整体指标而决定，
不能低于信号的调制速率，也不能大于系统的功率变化速率,
同时要考虑低通滤波的截止频率f = l /(2ltTAGC) 需满足系统
要 求。否则，响应时间过短会导致包络变化太快而频率失真误
码 ，响应时间过长会导致无法捕捉信号幅度的变化而造成误码。
于内置电平时,其差值形成差值电流。通 过 GAIN 与 DETO之 间外接的电容CAGG及芯片自带的5p F 内建电容对该电流进行 积分可得到与检波器输入信号强度正相关的A G C控制电平。 通过芯片内置的10kO电 阻 （RAGC) , 外 接 电 容 CAG〇的大小同样 可以用来调节环路的响应时间，A G C 时间常数计算公式如下:
芯 片 内 的 检 波 器 、比 较 器 环 路 同 样 可 以 单 独 使 用 ,与 不 同 性能的V G A 芯片组成针对不同需求的自动增益控制系统。
4 结语
A G C 系统作为接收机系统中重要的环节，逐渐由复杂、高
功 耗 、高 成 本 的 电 路 结 构 朝 向 高 集 成 、低 功 耗 、低 成 本 的 电 路 结 构 发 展 。其 中 具 有 代 表 性 的 芯 片 A D 8 3 6 7 广泛运用于各种 A G C 系 统 。本文对自动增益控制系统的发展和种类进行阐述 和分析,并在此基础上，对 AD8 3 6 7 的相关特点及在自动增益 控 制 系 统 的 应 用 ，展 开 了 简 要 的 探 讨 及 论 述 。随 着 科 技 的 发 展 ，我们相信将来会有更加先进的A G C 系统应用到收发信机 中 ，进 一 步 推 动 通 信 事 业 的 发 展 。
文 章 编 号 ：1673-1131(2018)03-0197-02
〇 引言
从最初的声控灯和感应式水龙头开始，我们的生活正在 逐 渐 走 向 智 能 化 和 便 利 化 ，日 常 起 居 生 活 中 ，一 款 智 能 插 座 同 样 可 以 让 我 们 的 生 活 变 得 更 加 舒 适 化 。当 你 回 到 家 时 ，迎 接 你 的 是 冷 冷 的 空 气 ，当 你 满 头 大 汗 需 要 洗 漱 时 ,等 待 你 的 是 冰 冷的水;倘若一直开着空调和热水器，又会造成电能的浪费乃 至 加 速 设 备 老 化 从 而 存 在 安 全 隐 患 。本 设 计 在 这 种 考 虑 之 下 应 运 而 生 ，在 你 需 要 用 电 时 ，可 以 通 过 远 程 控 制 的 方 式 打 开 对 应用电设备;在你不需要某些用电设备时，也可以通过远程控 制的方式关闭用电设备。
系统接收，识别和处理用户发送的指令，交 由 STM3 2 完成对 插座插孔的通断控制[3]。由 于 STM3 2 单 片 机 自 带 R TC 功能, 所以我们不必额外设计定时电路，只需要加 上 一 个 8M H z的 晶振用于主系统时钟和一个32.768K H Z 的 晶 振 用 于 R T C 功 能 。由于单片机自带R T C 功 能 ，所 以 需 要 在 其V B A T 引脚加 装一个电池用于插座自身断电时系统时钟的正常运转，同时 在插座通电时使用通过AM S1117传 输 的 3.3V 电流。同时加 装两个二极管消除两种供电方式之间的干扰。 2 . 2 电源电路设计
的 智 能 插 座 设 计 ，允 许 用 户 远 程 控 制 设 备 用 电 和 定 时 关 闭 或 开 启 部 分 插 孔 用 电 ，让 我 们 的 日 常 起 居 生 活 变 得 更 加
人性化。
关键词:WIFI;智 能 插 座 ;STM3 2 单 片 机 ;无 线 通 信
中图分类号:TP273
文献标识码:A
1»|丨|电 器 |( ^ = | W 能 抽 座 [ j =
2#用 屯 3<iW'tl»{
器
W 能抽痄g = |(^=
STM32 屮片机
A^—__hV
WIFI 校
块
、A_--_Vh
终纗设
ft
图 1 系统总体方案图
2 硬件电路设计
2 . 1 单片机最小系统设计 本 系 统 主 要 由 W IF I系 统 和 单 片 机 控 制 系 统 组 成 ，由 WIFI
因 而 手 机 数 据 线 加 速 磨 损 ，带 来 了 数 据 线 老 化 起 火 的 安 全 隐 患 。 同 样 的 ，我 们 也 希 望 热 水 器 和 空 调 能 够 在 回 家 之
前 提 前 打 开 ，及 时 驱 走 我 们 身 心 的 疲 惫 。该 系 统 以 STM3 2 单 片 机 和 88W 8 7 8 2 芯 片 为 核 心 ，设 计 了 一 款 基 于 Байду номын сангаасIFI
1 系统总体方案设计
本设计由W IFI电路承担用户指令的接收,并且对接收到 的 指 令 进 行 分 析 处 理 ，最 后 将 结 果 交 由 单 片 机 处 理 ，由 STM32 单 片机自带的R T C 功能，去实现设备用电的定时开启和定时 关闭功能[1]。同时单片机将处理结果给予对应插孔一个低电平 或 者 高 电 平 电 压 ，从 而 控 制 插 孔 通 断 。本 设 计 中 无 线 控 制 采 用 基 于 88W8782芯 片的WIFI系统，通 过 WIFI组网的方式完成 与用户的对接，由 STM3 2 处 理 经 W IFI电路处理过的用户指 令 ，发送高低电平控制继电器从而达成插孔通断。基 于 WIFI 技术的智能插座设计理念是为了提升用户日常起居生活的便 利 性 ，所以这里选择采用用户交互性更好的无线控制方案[2]。 系统总体方案图如图1 所示。
电源电路由LM7 8 0 5 芯片完成,220V 的交流电经过整流 滤波后送入LM7805芯片，然后在输出端接上470UF和 0.1UF 滤 波 转 得 到 正 5V 的直流电，再 通 过 AM S1117三端稳压芯片 为 STM3 2 单 片 机 提 供 3.3V 直流电。电路电路图 如 图 2 所 示 。