CN207069207U - 一种基于stm32f103插座的智能家庭用电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，属于智能家居技术领域，包括网关、ZigBee无线通讯模块、智能插座和家电，网关与ZigBee无线通讯模块网络连接，ZigBee无线通讯模块与多个智能插座无线连接，智能插座与家电电连接，智能插座包括电源电路、电流电压采样电路、单相电能计量芯片、微控制器、LCD显示器、按键和无线通讯模块。本实用新型以智能插座为前端，结合Zigbee技术进行无线收发，具有定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，实现家庭用电的智能化，方便智能产品的推广试用，其操作简单、成本低，具有很强的实用性和推广意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能家庭用电系统，特别是涉及一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，属于智能家居技术领域。
背景技术
近年来，智能化逐渐走进了我们的生活，智能家居颠覆了传统的家居生活理念，并带来了全新的生活方式，虽然电子产品已经渗透到了家居领域，但人们常用的电器插线板并不具备定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，即非智能化，或许正是由于这些原因给我们带来的很多不必要的损失和不便，如急急忙忙离家后，空空的家里还是灯火通明，电视机还在播放着节目；一些自制力较差的儿童等过分长时间沉迷于电视和网络；家中出现火灾报警，但是本人不会在家，其他电器依然会受损等。
在平常生活中，往往由于某些特殊原因给我们的生活或工作带来一些困扰和遗憾，如家中的水塔忘记抽水而造成生活的一时不便；学校的起床广播因为值班人员睡过头而推迟广播；家中的鱼缸因太久没有供氧造成鱼儿缺氧死亡；许多球迷或者新闻爱好者因为错过了开机时间而与精彩球赛或者新闻擦肩而过；一些小孩子过度沉迷于电视和网络；夏天里风扇的定时时间过短，不便于晚上分段定时使用等等。而上面的这些问题都可以通过智能插座得到解决。
随着电器产品待机能耗的迅速增长，家庭和社会付出了太多的代价，中国节能认证中心对家庭待机能耗做过的调查显示，待机能耗占到家庭电力消耗的10％左右。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是为了提供一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，用于实现对智能家居中家用电器的电量测量、状态监控、过压过流保护以及定时开、关控制。
本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，包括网关、ZigBee无线通讯模块、智能插座和家电，所述网关与所述ZigBee无线通讯模块之间网络连接，所述ZigBee无线通讯模块与多个所述智能插座无线连接，所述智能插座与所述家电电连接，所述智能插座包括电源电路、电流电压采样电路、单相电能计量芯片、微控制器、LCD显示器、按键和无线通讯模块，所述电源电路分别与所述电流电压采样电路、所述单相电能计量芯片、所述微控制器和所述无线通讯模块电连接，所述电源电路和所述电流电压采样电路分别与220V交流电连接，所述电流电压采样电路与所述单相电能计量芯片电连接，所述单相电能计量芯片与所述微控制器电连接，所述微控制器分别与所述LCD显示器、所述按键和所述无线通讯模块电连接。
优选的方案是，所述家电包括电灯、电视、电脑和洗衣机。
在上述任一方案中优选的是，所述电源电路为AC-DC非隔离电源电路。
在上述任一方案中优选的是，所述电流电压采样电路由滤波器和电压比较器组成，所述滤波器由电阻和电容组成，所述电压比较器为LM3ll型电压比较器，
在上述任一方案中优选的是，所述单相电能计量芯片为HLW8012芯片。
在上述任一方案中优选的是，所述微控制器为具有ARM7Cortex-m3内核的STM32F103微控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述无线通讯模块为无线收发芯片，所述无线收发芯片为CC2530芯片。
在上述任一方案中优选的是，所述无线通讯模块与所述ZigBee无线通讯模块之间无线通讯连接。
本实用新型的有益技术效果：按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，本实用新型提供的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，针对现有技术存在的问题，以智能插座为前端，再结合Zigbee技术进行无线收发，具有定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，且用户可以通过计算机或者手持设备远程登录智能家居管理系统对家庭用电设备进行信息查询和控制，另一方面可以借以电力局等查询用电情况，其中智能插座为家庭智能用电的节点，用于实现对家用电器的电量测量、状态监控、过压过流保护以及定时开、关控制。该节点通过Zigbee协议与家庭网关通信，实现家庭用电的智能化，方便智能产品的推广试用，其操作简单、成本低，具有很强的实用性和推广意义。
附图说明
图1为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的结构示意图；
图2为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的智能插座系统结构示意图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例；
图3为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的非隔离电源电路图，该实施例可以是与图1或图2相同的实施例，也可以是与图1或图2不同的实施例；
图4为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的电流电压采样电路的电路图，该实施例可以是与图1或图2或图3相同的实施例，也可以是与图1或图2或图3不同的实施例；
图5为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的单相电能计量芯片电路图，该实施例可以是与图1或图2或图3或图4相同的实施例，也可以是与图1或图2或图3或图4不同的实施例；
图6为按照本实用新型的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统的一优选实施例的无线通讯模块电路图，该实施例可以是与图1或图2或图3或图4或图5相同的实施例，也可以是与图1或图2或图3或图4或图5不同的实施例。
图中：1为网关，2为ZigBee无线通讯模块，3为智能插座，4为家电，31为电源电路，32为电流电压采样电路，33为单相电能计量芯片，34为微控制器，35为LCD显示器，36为按键，37为无线通讯模块。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例提供的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，包括网关1、ZigBee无线通讯模块2、智能插座3和家电4，所述网关1与所述ZigBee无线通讯模块2之间网络连接，所述ZigBee无线通讯模块2与多个所述智能插座3无线连接，所述智能插座3与所述家电4电连接，所述智能插座3包括电源电路31、电流电压采样电路32、单相电能计量芯片33、微控制器34、LCD显示器35、按键36和无线通讯模块37，所述电源电路31分别与所述电流电压采样电路32、所述单相电能计量芯片33、所述微控制器34和所述无线通讯模块37电连接，所述电源电路31和所述电流电压采样电路32分别与220V交流电连接，所述电流电压采样电路32与所述单相电能计量芯片33电连接，所述单相电能计量芯片33与所述微控制器34电连接，所述微控制器34分别与所述LCD显示器35、所述按键36和所述无线通讯模块37电连接。
进一步的，在本实施例中，所述家电4包括电灯、电视、电脑和洗衣机，所述电源电路31为AC-DC非隔离电源电路，所述电流电压采样电路32由滤波器和电压比较器组成，所述滤波器由电阻和电容组成，所述电压比较器为LM3ll型电压比较器，
进一步的，在本实施例中，所述单相电能计量芯片33为HLW8012芯片，所述微控制器34为具有ARM7Cortex-m3内核的STM32F103微控制器。
进一步的，在本实施例中，所述无线通讯模块37为无线收发芯片，所述无线收发芯片为CC2530芯片，所述无线通讯模块37与所述ZigBee无线通讯模块2之间无线通讯连接。
进一步的，在本实施例中，所述HLW8012芯片集成内置振荡器和参考电源，所述LCD显示器35用于显示插座当前的运行状态并作为人机交互的界面，所述按键36用于输入电路，用于用户实现对插座的实时控制。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，本实施例提供的基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，以智能插座为前端，再结合Zigbee技术进行无线收发，具有定时开启和关闭以及过电流保护与断电保护的功能，且用户可以通过计算机或者手持设备远程登录智能家居管理系统对家庭用电设备进行信息查询和控制，另一方面可以借以电力局等查询用电情况，其中智能插座为家庭智能用电的节点，用于实现对家用电器的电量测量、状态监控、过压过流保护以及定时开、关控制。该节点通过Zigbee协议与家庭网关通信，实现家庭用电的智能化，方便智能产品的推广试用，其操作简单、成本低，具有很强的实用性和推广意义。
以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：包括网关(1)、ZigBee无线通讯模块(2)、智能插座(3)和家电(4)，所述网关(1)与所述ZigBee无线通讯模块(2)之间网络连接，所述ZigBee无线通讯模块(2)与多个所述智能插座(3)无线连接，所述智能插座(3)与所述家电(4)电连接，所述智能插座(3)包括电源电路(31)、电流电压采样电路(32)、单相电能计量芯片(33)、微控制器(34)、LCD显示器(35)、按键(36)和无线通讯模块(37)，所述电源电路(31)分别与所述电流电压采样电路(32)、所述单相电能计量芯片(33)、所述微控制器(34)和所述无线通讯模块(37)电连接，所述电源电路(31)和所述电流电压采样电路(32)分别与220V交流电连接，所述电流电压采样电路(32)与所述单相电能计量芯片(33)电连接，所述单相电能计量芯片(33)与所述微控制器(34)电连接，所述微控制器(34)分别与所述LCD显示器(35)、所述按键(36)和所述无线通讯模块(37)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述家电(4)包括电灯、电视、电脑和洗衣机。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述电源电路(31)为AC-DC非隔离电源电路。
4.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述电流电压采样电路(32)由滤波器和电压比较器组成，所述滤波器由电阻和电容组成，所述电压比较器为LM3ll型电压比较器。
5.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述单相电能计量芯片(33)为HLW8012芯片。
6.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述微控制器(34)为具有ARM7Cortex-m3内核的STM32F103微控制器。
7.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述无线通讯模块(37)为无线收发芯片，所述无线收发芯片为CC2530芯片。
8.根据权利要求1所述的一种基于STM32F103插座的智能家庭用电系统，其特征在于：所述无线通讯模块(37)与所述ZigBee无线通讯模块(2)之间无线通讯连接。
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| CN201720703150.8U CN207069207U (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种基于stm32f103插座的智能家庭用电系统 |
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| CN201720703150.8U Expired - Fee Related CN207069207U (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种基于stm32f103插座的智能家庭用电系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108859844A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 成都信息工程大学 | 一种方便维护的电动车充电桩 |
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2017
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