智能小家居——智能插座TOP10方案合集

在智能家居大热的年代，智能插座的出现缓解了大家对于智能家居高昂价格的恐惧，智能家居满足了大家对智能家居的向往，也实现了一定程度的智能，作为电子工程师，你是否已经挑战过智能插座呢，整理电路城上TOP10的智能插座方案，你敢接受挑战吗？
1、基于LWIP协议栈的智能插座设计
本设计分为主从两个系统：主系统基于NXP的LPC4330，运行LWIP协议栈，通过以太网与路由器连接；从系统基于Freescale的KL25Z，嵌入在插座中，通过5V-220V继电器控制智能插座的开关状态。主从系统之间通过Silicon Lab的射频芯片Si4432进行通信。用户设备连接路由器(WIFI)，便可以访问主系统，通过与主系统的交互便可以查看、控制从系统的工作状态。
从系统的芯片KL25Z初始化插座全部关闭，同时等待接收无线数据包；用户通过Web（PC端或手机端）登陆主系统搭建的网页，查看智能插座的工作状态、日历（用于定时控制、日志记录）等信息，控制智能插座的开关，从而控制插座上连接的任何家具电器，如电磁炉、电饭煲、日光灯等等，同时本系统还具有定时开关功能，当插座状态发生改变时能够实时向用户发送邮件。
本设计设计的硬件有LPC4330、KL25Z、Si4432、路由器；软件有：uc-OSII、LWIP、GoAhead、日历、邮件发送、网页制作、无线通信协议。

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2、WIFI智能插座，方案成熟，完整硬软件项目
这款智能插座采用STM32F103C8T6+WIFI模块+云平台方案。主要功能有。插座的远程开关，定时，预约，电量统计，电压，电流，功率检测等。
应用环境有家庭，工业，公司，需要定时开关的地方，节约电能，公司每天没有人去关打印机，饮水机电源等。如果加一个智能插座，情况就不一样了。
这款方案优点是低成本 ,生产方便，电源效率高，节能。
如果想再节约一点成本 ，可以修改WIFI模块代码，把控制部分写入到WIFI模块里，有SDK开发包。省掉外部MCU。硬件是完全兼容的。

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3、耗电量监控器，智能WIFI电源插座设计
智能WIFI电源插座功能概述：
此参考设计向 TIDM-3OUTSMTSTRP 智能电源板设计中添加 Wi-Fi® 通信功能。Wi-Fi 连接由 SimpleLink™ CC32000 无线 MCU 提供。远程用户可以监视插入所有三个插座的负载的耗电量并控制继电器来开关电源。智能电源板需要通过连接来最大限度提升其在改善应用（例如数据中心）能效方面的作用。
智能WIFI电源插座电路特性：
通过 Wi-Fi 连接来监视和控制三个独立电气负载
智能手机或平板电脑显示有功功率和无功功率、能量、功率因数和其他能量测量参数
无线控制的继电器可开启/关闭单个负载的电源
SimpleLink™ 无线 MCU 将所有 Wi-Fi 集成到单个器件中
高效率反激式电源架构使 BOM 数目最小化并降低成本

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4、基于物联网的智能插座设计，继电器与手机远程控制
智能插座电路设计分析：
以下对本设计的电路进行初步拟定。由于本设计定位于智能家庭使用，并且作为一款智能插座其自身功耗必须受到严格控制，低功耗是其必要设计，同时设备体积受到控制，能与通用插座相连接，同时又不会过于破坏家庭原有布局。再考虑由于其智能特性，以及便于后续添加扩展功能，其处理能力必须有一定保障。
同时由于具有无线物联网控制功能，其必须具备无线通信功能，又必须考虑能与现有以及将来可能的家庭智能设备方便的进行数据通信，鉴于第一章分析，通信网络选择Wi-Fi网络较为妥当。Wi-Fi网络由于当前互联网的发展以及个人电脑，智能手机的普及在家庭中普及率已经相当高，所以选择其作为无线物联网的载体可以说是充分利用现有资源，节约成本，同时其网络性能也有充分保障。在对外电器的控制上，结合国外案例普遍采用继电器方式，配合外围保护电路。
综上所述，则本设计应该采用性能较高嵌入式处理器，利用无线Wi-Fi网络通信，继电器控制外部电器设备，电源供电设计应尽量提高效率，同时尽量选择低功耗器件以及在保证功能完整的前提下紧凑设计，保证产品尺寸的小型化。
电路设计分MCU主控，无线通信，插座控制，电源供电，测试调试，预留接口六大部分模块讨论。

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5、智能”云“插座
作品的研究目标在于基于现有的插座的基础上开发出一种具有自动组网，远近程控制，定时、检测节能节能，安全防护等功能的新型插座作品。本作品可以搭建多个终端插座，无线组网连接到中央控制器，可在终端定时，也可以在总控制器设置定时。适合教室，实验室，家庭内使用。
电气控制：
电器部分采用自动控制比较容易实现，考虑到系统性能和经济效益，我们选用51微控制器作终端控制，STM32控制芯片作中央总控制器处理器。中央总控制器与各个终端通过zigbee实现自动无线组网。整个系统的价格与性能都处于较优的选择。
终端插座采用LCDl602显示，DS1302作时间，继电器电路与控制电路选择光耦进行隔离。保证系统的稳定。电源选择开关电源进行芯片供电。
工作原理：
该智能插座有效的结合了ZigBee技术，STM32的强劲性能等充分扩展了插座的各项功能；考虑功能的同时又充分考虑到安全性，因而在设计时引入比较流行的过流保护电路，来保证插座的安全性；此外为响应节能环保的号召，将单片机的定时功能引入，实现了定时开关的功能，并且还特别设计了待机检测电路，使待机的电器不在耗电，进而实现了双重节能的效果。

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6、智能电源插座电路+PCB源文件+源代码+设计说明等
本设计介绍的是一种基于瑞萨单片机R7F0C805 的智能电源插线板解决方案。其主要产品特性为：当主控插孔设备开机或关机时，MCU会自动控制受控插孔（副插孔）所接设备的电源通断，达到智能联动及有效节约用电的目的。
具体功能说明：
当系统初始化完成以后，MCU 通过低成本单向功率检测芯片实时检测主控插孔是否有设备插入使用，为了提高抗干扰性，检测阈值预设为30W。MCU 同时通过软件trimmed mean 滤波实时检测主控插孔设备功率，当检测到主控插孔设备功率大于预设阈值时，MCU 通过控制继电器开启受控（副）插孔电源输入；当检测到主控插孔设备功率小于预设阈值时，MCU 通过控制继电器关闭受控（副）插孔电源输入。通过这种方式实现主副插孔电源智能联动控制，有效的节约用电。
智能电源插座系统设计框图：

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7、基于物联网的USB充电智能插座，手机APP智能控制
本设计以STM32为控制芯片，TI CC3200的SimpleLink WiFi作为联网方案，使用ADC锰铜采样分析电压、电流、有功功率等参数。通过手机APP、云端网页等方式智能控制，可实现远程控制用电器通断减少待机功耗，以及定时控制用电器通断。插座自带USB充电插口、提供实时时钟、定时预约等功能。当出现过压、过载等危险情况时，系统自动识别控制断开电源。
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8、WIFI无线智能插座，手机APP控制与定时
近几年智能家居意识逐渐抬头，衍生相当多的智能型设备，而这些智能家电设备最终都需要主控的插座来控制，而目前常见的无线设备为Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee等，故此方案将以家中最常见的Wi-Fi来实现无线控制，透过手机中APP来做插座开关的控制与定时日程等功能，还具有各个插座的UI管理来定义设备。
Nuvoton Nano112 基于极佳的功耗规格(运行模式150uA/MHz, 掉电模式0.65uA)适用于许多智能家居设备，同时具有LCD驱动用于显示插座的相关讯息(设备耗电流、电压调变量值)，搭配手机APP以Wi-Fi等无线模块实现各设备的远程控制与排程管理。
常见的Wi-Fi模块可透过UART或SPI接口来实现，且使用PWM捕捉功能量测接收红外线，以及用GPIO控制相关的指示灯显示，以上都可以通过具有超低待机功耗且富含许多外设，同时带有LCD驱动能力的Nano112来实现。

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9、DIY制作ESP8266无线WIFI智能插座，一点不比小米的差
前言：
想起来之前也用过一款小米智能插座，那时候刚推出，想着是确实不稳定吧，用了不到两个月，也是不明原因，不通电了，拆开也没找到原因。最后，决心，自己动手做一个！不信这个插座有这么难！！！
设计方案是：
使用插排左边第一孔作为供电孔位，第二孔去掉内部结构，为继电器等原件留下安装空间，第三孔为被控孔位，也就是说这个插排真正wifi控制孔是第3孔。
测试、调整安装呢位置：

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10、全民安防！WIFI智能插座设计，APP控制
基本功能：
远程、本地APP遥控插座开关
定时开关，按星期自动循环开关，设置参数自动保存在WIFI智能插座报警器中，不会丢失，离线也能如约而至。
预约开关，设置时间之后，进入倒计时状态。
万能学习遥控器功能，通过APP操作，通过对码学习，实现手机代替遥控器。
插座温度检测，实时监测插座内部温度，如有过载，能及时切断供电电源。
防盗报警功能，市场很容易买到像门磁探测器，红外探测器，烟感探测器，燃气探测器等等这些配件，通过学习操作，把它与WIFI智能插座报警器联动，当你离家时，按下APP上的布防图标，如果家门被打开了，就会在APP上收到报警信息。当你回家时，按下APP上的撤防图标。
扩展功能：
前面讲到的防盗报警功能是单向操作的，如果需要更安全的操作，覆盖更广的空间。如通过WIFI智能插座报警器开门锁，2.4G无线射频芯片进行一对多组网。整个大厦的传感器自组网等 需要用zigbee等进行扩展。

项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/4436?cs=02#/details