智能家電是利用綜合布線技術(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(shè)施集成。最常實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用是燈光、熱水器、空調(diào)、入侵監(jiān)測、煙霧報(bào)警、視頻監(jiān)控和窗簾的智能控制。

　　無線控制采用無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制。無線控制的優(yōu)點(diǎn)：安裝和布線簡單；無線控制的缺點(diǎn)：抗干擾性相比有線控制要差些，信號(hào)覆蓋受建筑物影響。

　　WiFi技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)有：WiFi智能節(jié)點(diǎn)可以直接連接無線路由器，從而接入Internet網(wǎng)；不需要家庭網(wǎng)關(guān)，節(jié)點(diǎn)可以任意擴(kuò)充；不會(huì)破壞現(xiàn)有裝修；智能手機(jī)可以進(jìn)行局域網(wǎng)控制和遠(yuǎn)程控制。鑒于WiFi模塊是筆記本、平板電腦和智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，基于WiFi技術(shù)的智能家居會(huì)逐步得到推廣和應(yīng)用，市場前景廣闊。

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(dǎo)通，繼電器的線圈有電流流過，繼電器的觸點(diǎn)L_IN和觸點(diǎn)L_OUT吸合，插座供電給負(fù)載；模塊收到斷開指令，PC8端口輸出低電平，Q1截止，繼電器的線圈沒有電流，繼電器的觸點(diǎn)L_IN和觸點(diǎn)L_OUT斷開，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(xiàn)智能家電中的其他功能，實(shí)現(xiàn)原理類似。例如，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，只需將插座改為攝像頭并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的軟件功能即可。

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(zhuǎn)換成12V電源，采用SY50103芯片，可以提供1A的電流，紋波控制在100mV以內(nèi)。開關(guān)電源的優(yōu)勢在于功率小、轉(zhuǎn)換效益高，同時(shí)體積也小，適合放入較小體積的插座內(nèi)。開關(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(jì)量IC需提供5V電源，而無線WIFI模塊采用是3.3V電源供電，所以12V電源出來之后，又分為兩路，一路使用穩(wěn)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(zhuǎn)為3.3V給無線模塊提供電源。

　　采樣電路包括電流信號(hào)采樣和電壓信號(hào)采樣兩部分。

　　電壓采樣采集的是零線信號(hào)上的電壓，由于電壓信號(hào)較大，有效值是220V，需通過電阻網(wǎng)絡(luò)降壓的方式實(shí)現(xiàn)采樣，通過串聯(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(jì)量芯片HLW8012的電壓輸入采樣端V2P引腳。

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