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基于Android應(yīng)用的智能計量插座設(shè)計研究
嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吳榮森 2018/9/10 10:31:56
（接上頁）而且該模塊集成了機智云協(xié)議，能根據(jù)特定指令連接上機智云服務(wù)器，大大減低開發(fā)難度。圖1 WIFI模塊電路圖所示。
圖1 HF_LP100電路圖
3.2 雙向晶閘管模塊
在智能計量插座的設(shè)計中，插座能夠通過智能控制，控制家用電器是否通電，這一技術(shù)主要原理是在雙向晶閘管模塊中實現(xiàn)的。智能計量插座系統(tǒng)使用雙向晶閘管作為系統(tǒng)的執(zhí)行指令部分，通過使用光耦MOC3083搭建雙向晶閘管控制電路。控制信號為高時，光耦控制端不導(dǎo)通，雙向晶閘管控制電路斷開，負(fù)載開路，插孔不通電；控制信號為低時，光耦控制端導(dǎo)通，雙向晶閘管控制電路工作，插孔通電。我們使用了關(guān)斷速度快，無觸點的雙向晶閘管Q4035NH5，工作電壓為2V，允許重復(fù)作用在器件上的最大電壓為400V，最大承受電流為35A，觸發(fā)電路IGT≤50mA�？梢钥焖俚姆磻�(yīng)且具備更高的安全性[3]。光耦合雙向晶閘管驅(qū)動器電路圖如圖2所示。
圖2 光耦合雙向晶閘管驅(qū)動器電路圖
3.3 煙霧濃度測量模塊
隨著人們生活水平的提高，人們對生活環(huán)境的安全也提出了新的要求，因此市場中燃?xì)鈭缶�、煙感報警器�?yīng)運而生，這些設(shè)計的目的，是為了使人們生活的環(huán)境更加安全、智能。智能計量插座，不僅可以實現(xiàn)電量的顯示，還能夠保障生活中的用電安全。本系統(tǒng)的煙霧濃度測量模塊選用MQ-2。MQ-2是電壓輸出型傳感器，它的輸出電壓會隨著測量煙霧濃度增大而增大。MQ-2測量煙霧濃度的電路圖如圖3圖中R1、R2與MQ2構(gòu)成傳感器的測量電路，對得到的電壓信號進(jìn)行處理，得到最終輸入單片機的模擬量[4]。
圖3 煙霧濃度測量電路圖
3.4 電氣參數(shù)測量模塊
智能計量插座可以優(yōu)化人們的用電生活，在日常生活中，由于不良用電引發(fā)的火災(zāi)有很多，其中插座的過量使用占據(jù)很大比例。每個插座都有額定的功率，用電器的使用一旦超出額定的規(guī)律，就會給生活帶來隱患，智能計量插座就在一定程度上改善了這一問題，使我們的生活質(zhì)量得到了提高。
插座過載而引起的火災(zāi)是家用電器隱藏的威脅，其原因是插座通過的電流超出其承受的最大值，電線產(chǎn)生大量熱能，從而引起電線絕緣層燃燒。所以隨時監(jiān)測電器的電流大小及時切斷電源可以很好的防止過載而引起的火災(zāi)。本系統(tǒng)采用電流互感器檢測，能很好地檢測出交流電流強度，其測量電路如圖4所示：該電路有結(jié)構(gòu)簡單可靠，壽命較長，便于維護。價格較低的優(yōu)點。
圖4 電流測量電路圖
4 基于Android應(yīng)用的智能插座的實用性研究
21世紀(jì)人們對生活中的事物開始有了新要求，對生活水平的要求也逐漸的增加，高科技的芯片和技術(shù)層出不窮，不勝枚舉，隨著時代的進(jìn)步與發(fā)展，智能家居的研究也與新技術(shù)相結(jié)合，將家居的研究領(lǐng)域提高了一個水平。為了智能插座能夠在新領(lǐng)域為人類社會做出貢獻(xiàn)，并且驗證Android應(yīng)用在智能插座領(lǐng)域切實可行，本文最后將基于Android應(yīng)用的智能插座在實驗室進(jìn)行驗證，通過仿真模擬實驗，研究了當(dāng)前設(shè)計的基于Android應(yīng)用的智能插座[5]。
本次設(shè)計是根據(jù)當(dāng)前智能家居控制系統(tǒng)現(xiàn)狀提出一種基于WIFI技術(shù)的，可以及時、準(zhǔn)確遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹悄芗揖涌刂葡到y(tǒng)，應(yīng)用了STM32單片機、手機APP、語音識別模塊、WIFI模塊、光照傳感器、紅外傳感器、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、液晶12864和以及GSM通信模塊等。
通過手機APP與WIFI智能插座的結(jié)合，可以設(shè)置情景模式，用戶通過手機APP設(shè)置情景中的電視開關(guān)，燈光照明，音樂播放，熱水器關(guān)斷以及插座的定時關(guān)斷等各項電子設(shè)備的應(yīng)用情況，設(shè)置保存完畢之后，需要使用時，只需一鍵應(yīng)用即可，高效又快捷。當(dāng)紅外傳感器檢測到有人入侵或者可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)時GSM模塊將會第一時間發(fā)送短信給用戶。用戶在家時可以只通過一個手機APP就能控制家中各個電器，安全又環(huán)保。系統(tǒng)還具備語音識別功能，用戶可以直接用語音控制各類電器的開關(guān)。
5 總 結(jié)
綜上所述，通過Android應(yīng)用、WIFI等技術(shù)與插座相結(jié)合的研究，使我們生活中使用的插座更加便捷，通過智能家居的應(yīng)（未完，下一頁）
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