一、系统方案设计
基于单片机的智能插座设计是一项集成了电子技术、计算机科学和自动化控制的综合性设计,旨在提供传统的电源连接功能之外的智能控制,如远程开关控制、定时控制、电量监测和过载保护等。本课题设计过程要求学生首先进行需求分析,选择合适的单片机作为控制核心,设计包括电源模块、通信模块、继电器控制模块和电量监测模块在内的电路原理图,并绘制印刷电路板(PCB)布局。软件设计方面,需要编写单片机控制程序来实现对继电器的控制和传感器数据的采集处理,此外,智能插座还需具备过载保护和短路保护机制,确保使用安全,并通过安全性测试来验证这些保护功能的有效性。
本次设计基于单片机的智能安全插座设计,以STM32嵌入式单片机为主体,将计算机技术和检测技术有机结合,设计一款电量参数采集装置,实现电压、电流信号的数据采集任务,电压、电流和功率在上位机的显示任务。为了实现设计要求,在此设计了如图1所示的系统整体架构,整个系统包括单片机模块,电能计量模块,液晶显示模块,无线通信模块等器件。其中,stm32f103为主控制芯片,采用hlw8032电能计量模块实现交流电流,电压,电能,功率因数等参数的检测,并采用0.96寸OLED显示屏实现数据的显示,同时采用ESP8266模块/HC-05蓝牙模块实现数据的无线传输,将其数据传输到云平台,并且可以通过手机APP进行远程监控。
系统框图
二、产品功能描述
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检测插座设备电压、电流、功率、有效做功;
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OLED屏幕显示设备电压、电流、功率、有效做功、工作模式;
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设备过载、短路保护,同时过载、短路蜂鸣器报警;
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按键设计电压