节能插座主要适用于家庭、办公室或是公共场所。在家庭、公共场所和办公室频繁使用电视、电脑、空调，使用节能插座可以一键消除待机功耗，在不改变使用习惯的情况下方便的节约了电能，同时保护了电器的安全。
下图为智能节能插座的功能框图，由电源模块、单片机系统、电能信号采集电路、无线wi-fi通信模块组成。单片机系统采用PIC系列的32位单片机，电源部分采用AC-DC电路，由220V转为12V，再经稳压芯片转换成5V给电能计量ICHLW8012提供电源。
由于PlC32位单片机采用3.3V供电，故此单片机系统、无线Wi-Fi模块都采用3.3V的工作电源。所以3.3V电源由5V电源经DC-DC降压提供。
一、电能计量电路
目前市面上用于专业电能计量的专用芯片较多，如ADI、cirrus logic的芯片应用居多，当然也存在一些方案直接用MCU自带的AD进行电能采样，前种方式实现起来如果在不考虑成本的情况下当然毫无疑问，后者则牺牲部分的性能如采样速率过慢来实现。由此看来，这两种方案使用总会有些不足。本处采用一款新型的电能计量芯片HLW8012。
HLW8012是一款多功能，高精度工业级电能测量节能插座，智能插座，数显表，电网电表。该芯片能够测量有功功率值(KWH)，交流电压值及电流值。由于HLW8012采用先进的CMOS工艺，简化了外围应用电路，可以很方便的构成一个完整的，低成本的电能计量方案。典型应用电路见下图。
HLW8012内置晶振及电源监测电路，工作时功耗只有15mW；高频脉冲管脚CF指示有功功率，满足50/60Hz IEC 687/1036标准的准确度要求，在1000:1范围内达到±0.2%的精度，高频脉冲CF1可配置成输出电压有效值或电流有效值，在500:1范围内达到±0.5％的精度，同时满足了消费领域和工业领域产晶的测量精度要求。
噪用HLW8012的节能插座方案，能够准确的检测出用电器的待机功耗，并能快速切断副孔插座上电器的电源，达到节能的目的。
二、Wi-Fi无线通信模块
MicroChip公司的MRF24WBOMA和MRF24WBOMB是低功耗2.4 GHz，IEEF Std. 802.11兼容的表面安装的RF收发器模块，包括了所有的RF元件：晶振，旁路和偏压无源元件以及MAC，基带．RF和功率放大器，内置的硬件支持AES和TKIP (WEP，WPA，WPA2安全)，数据速率为1和2 Mhps，通信范围达400米，主要用于智能电网．消费类电子，工业控制和遥控设备。
上图中的框图表示MRF24WBOMA/MRF24WBOMB模块。它通过一个四线串行从动sP[接口(产生中断、冬眠(Hihemate)、复位、电源和接地信号）与Mi-模块运行在标称值3.3V的单电源电压上，还支持可选JTAC和串行调试功能，以实现可测试性。调试端口工作在3.3V，需要一个电平转换器才能与RS-232设备配合工作。下图为MRF24WBOMA的典型应用电路图。
三、单片机系统
1．单片机系统功能
主控器为单片机PIC 32xx，是整个电路的核心控制器，读取负载电流有效值、电压有效值及负载功率。
并可以通过继电器，对负载的电源进行开肩或关闭。
控制器通过无线WIFI模块可以将继电器的开关状态、工作时间、用电量、电压有效值和电流有效值数据传输给服务器，服务器对数据进行存储和分析，以达到更加智能化的控制目的。
2．驱动及控制电路其驱动执行电路，《电子报》文已做多处介绍，需要的读者可查阅《电子报》相关“节能插座”内容。
3．电源电路
电源电路有两路，一路是将交流220V经AC-DC转换成12V电源，采用本系学生制作熟悉的通用开关电源电路，该电路可以提供1A的电流，纹波控制在100mV以内。开关电源的优势在于功率小、转换效益高，同时体积也小，适合放入较小体积的插座内。开关电源电路图如下图所示。
继电器选用12V 10A继电器，12V继电器相比5v继电器的成本要低一些。由于主控制器和电能计量lC需提供Sv电源，而无线WIFI模块采用是3.3V电源供电，所以12V电源出来之后，又分为两路，一路使用稳压芯片78L05，将电源降到5V，给HLW8012提供电源；另一路采用DC-DC芯片，将12V转为3.3V给单片机系统和无线模块提供电源。本处的12V转3,3V电路采用了SX2016芯片，其应用电路见下图。
4．软件设计
主程序流程图见下图所示。
本处主要采用电能计量的HLW8012、WI-FI无线通信模块MRF24WBOMA\MB及PIC 32xx单片机系统控制的智能插座方案，能准确的实现对用电器器用电情况的计量；该方案减少了外围元器件数目，提高了系统的测量精度，具有可靠性高、精度高、成本低等优点。
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