WiFi在智能家居中的应用电路设计—电路图天天读（309）

　　智能家电是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。最常实现的应用是灯光、热水器、空调、入侵监测、烟雾报警、视频监控和窗帘的智能控制。

　　无线控制采用无线通信技术实现对设备的控制。无线控制的优点：安装和布线简单;无线控制的缺点：抗干扰性相比有线控制要差些，信号覆盖受建筑物影响。

　　WiFi 技术在智能家居中的应用的主要优点有：WiFi 智能节点可以直接连接无线路由器，从而接入Internet网；不需要家庭网关，节点可以任意扩充；不会破坏现有装修；智能手机可以进行局域网控制和远程控制。鉴于WiFi 模块是笔记本、平板电脑和智能手机的标准配置，基于WiFi 技术的智能家居会逐步得到推广和应用，市场前景广阔。

　　WiFi 插座的控制电路设计

　　图1 ：WiFi插座的继电器控制电路

　　电路原理：模块收到合上指令，PC8端口输出高电平，Q1导通，继电器的线圈有电流流过，继电器的触点L_IN 和触点L_OUT 吸合，插座供电给负载;模块收到断开指令，PC8端口输出低电平，Q1截止，继电器的线圈没有电流，继电器的触点L_IN 和触点L_OUT 断开，插座断电。以上只是以WiFi 插座为例，叙述基于WiFi 技术的智能家居，如果要实现智能家电中的其他功能，实现原理类似。例如，要实现远程视频监控，只需将插座改为摄像头并实现相应的软件功能即可。

　　智能插座电源功能原理

图2：智能插座电源电路

　　电源电路有两路，一路是将交流220V 经AC-DC 转换成12V 电源，采用SY50103 芯片，可以提供1A 的电流，纹波控制在100mV 以内。开关电源的优势在于功率小、转换效益高，同时体积也小，适合放入较小体积的插座内。开关电源电路图如下图所示：继电器选用12V 10A 继电器，12V 继电器相比5V 继电器的成本要低一些。由于主控制器和电能计量IC 需提供5V 电源，而无线WIFI 模块采用是3.3V 电源供电，所以12V 电源出来之后，又分为两路，一路使用稳压芯片78L05，将电源降到5V，给MCU 和HLW8012 提供电源;另一路采用DC-DC 芯片，将12V 转为3.3V 给无线模块提供电源。

　　采样电路包括电流信号采样和电压信号采样两部分。

　　电压采样采集的是零线信号上的电压，由于电压信号较大，有效值是220V，需通过电阻网络降压的方式实现采样，通过串联6 个470K 的电阻和1 个1K 的电阻进行分压，然后接入计量芯片HLW8012 的电压输入采样端V2P 引脚。

　　编辑点评：本文简单介绍了智能家居中WiFi插座的电路设计，利用 WiFi 智能插座，不需要家庭网关，不需要破坏现有装饰，就可以轻松实现对家用电器的智能化控制。

电子发烧友《机器人技术特刊》，更多优质内容，马上下载阅览