基于WiFi智能插座的智能家居電路及原理解析—電路精選（49）

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(wú)線(xiàn)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。

當(dāng)然，WiFi技術(shù)相比ZigBee和433 MHz射頻通信技術(shù)也有其缺點(diǎn)：功耗偏大、價(jià)格偏高。但隨著節(jié)能技術(shù)的引進(jìn)和芯片工藝的改進(jìn)，功耗問(wèn)題和價(jià)格問(wèn)題已逐步得到解決。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(chǎng)前景廣闊。

下面重點(diǎn)圍繞串口WiFi模塊闡述WiFi在智能家居中的應(yīng)用。

串口WiFi概述

電腦上使用的WiFi模塊或是WiFi網(wǎng)卡，是需要運(yùn)行在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)主機(jī)的硬件資源要求很高，像一般的工業(yè)設(shè)備和家庭電器設(shè)備是不能直接驅(qū)動(dòng)這樣的WiFi網(wǎng)卡的。

串口WiFi模塊，又稱(chēng)為嵌入式WiFi模塊，是內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議的WiFi模塊。其硬件構(gòu)成主要是由內(nèi)嵌的一個(gè)單片機(jī)和WiFi模塊構(gòu)成，單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)裸機(jī)驅(qū)動(dòng)程序和TCP/IP協(xié)議，WiFi模塊則必須完成數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)。嵌入式WiFi模塊對(duì)外提供UART串口或者SPI接口，因而可以通過(guò)串口或者SPI接口和單片機(jī)連接，讓設(shè)備輕松接入Internet網(wǎng)絡(luò)。

圖1是靈芯微電子科技（蘇州）有限公司利用公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 WiFi芯片開(kāi)發(fā)的SWM9001EU串口WiFi模塊，該模塊內(nèi)部集成了TCP/IP協(xié)議棧和WiFi模塊，用戶(hù)可以輕松實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，使產(chǎn)品更快地投入市場(chǎng)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。該模塊可以廣泛應(yīng)用于油田、礦山、工業(yè)、智能家居以及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。模塊的機(jī)械尺寸為33 mm×20 mm×4.5 mm。

圖1 SWM9001EU串口WiFi模塊

WiFi插座的控制原理

WiFi插座由串口WiFi模塊、繼電器控制電路、繼電器和輸出觸點(diǎn)構(gòu)成，如圖2所示。

圖2：WiFi插座的構(gòu)成

串口WiFi模塊根據(jù)接收到的控制指令控制繼電器的通斷，控制電路如圖3所示。

圖3：WiFi插座的繼電器控制電路

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(xiàn)圈有電流流過(guò)，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(kāi)指令，PC8端口輸出低電平，Q1截止，繼電器的線(xiàn)圈沒(méi)有電流，繼電器的觸點(diǎn)L_IN和觸點(diǎn)L_OUT斷開(kāi)，插座斷電。