樊习习 1 ，王 尧 2 ，陈铭轩 1 ，葛年明 1
（1.三江学院电子信息工程学院，江苏 南京，210012；2.南京富岛信息工程有限公司，江苏 南京，210000）
摘 要：提出了一种长途监控同享公寓智能电源的计划，选用专用单相电电量计量芯片对公寓内各个电器进行电量剖析和计量，实时搜集数据信息上传至服务器，一起对搜集到的各个电器的用电参数进行智能化剖析，判别用电器的类型。如此，用户不只能从其手机APP上随时检查公寓内各个电器的用电信息，还能进行长途操控，进步了用户的日子舒适度。
关键词：电量监测；无线通讯；长途操控；智能照明
0 导言
跟着物联网运用的越渐开展，根据网络的长途电源办理体系的研讨已成为研讨热门。本文以当下盛行的同享公寓为研讨布景，规划了长途监控的智能电源办理体系。与传统电源办理体系比较，为匹配本文所规划的智能电源办理体系，咱们规划了手机端app，用户能经过app进行预定房或退房服务，还能经过app长途操控房间内电器的开关，大大进步了日子的舒适度。经测验，本规划根本能够满意当下同享公寓的电源办理体系的需求。
1 体系的总体规划
本文规划的同享公寓的智能电源办理体系选用STM32F103RCT6作为主控芯片，由电量检测模块，电源转化模块，Wi-Fi通讯模块，RFID射频辨认模块，继电器模块，LED调光模块组成。体系如图1所示，体系外接电量检测模块、由3.3 V稳压电源供给安稳的电能，经过RFID射频辨认模块进行身份辨认，继电器模块操控220 V电源的通断，LED调光模块操控照明的开关及亮度调理。一起，体系还规划了一个电源办理体系的手机app，经过Wi-Fi通讯模块完结单片机与客户端的数据通讯和指令操控。
2 硬件介绍
2.1 单片机最小体系
本次规划的操控芯片挑选的是具有32位RISC内核嵌入式-微操控器的STM32F103RCT6，由于其微操控器包含丰厚的外围资源，便于操控运用，充沛满意了本体系的操控要求。由STM32F103RCT6构成的单片机最小体系如图2所示，包含电源办理电路，复位电路，去耦电容，晶体振荡器电路等。STM32F103RCT6最小体系作为中心模块，对各个模块搜集到的数据进行处理并将处理后的数据经过Wi-Fi模块发送到客户端，运用户能实时检查。客户发送的操控指令经过Wi-Fi模块接纳后传送给单片机，单片机辨认操控指令完结相应的模块操控。
2.2 电量计量检测模块
本文规划的电量计量检测电路选用低功耗的RN8209系列单相电能计量芯片，其内部的电源监督电路可保证电源接通和电源断开期间芯片的牢靠运转。图3给出了根据RN8209的电量计量与检测电路，其中大互感的作用是将丈量电源与作业电源给阻隔开来。
2.3 WI-FI模块
Wi-Fi通讯模块选用ATK-ESP8266，如图4所示，模块内置了TCP / IP协议，而且经过串口与微操控单元（MCU）进行通讯，用于Wi-Fi与串口之间数据信息传输沟通。ATK-ESP8266模块还支撑LVTTL串口，便利设备运用Internet进行传输数据。
在本次规划中，Wi-Fi处于AP形式：Access Point，供给无线接入服务。浅显来说把该模块当作一个数据交换中心，它仅仅供给了无线接入服务，即咱们APP与电量计量检测电路、与RFID射频辨认模块进行数据交换，以及对LED调光模块进行操控。
2.4 RFID射频辨认模块与 LED调光
同享公寓的门禁体系和取电体系选用传统的RFID辨认技能，客户抵达指定的公寓刷卡开门，插卡取电，脱离后取卡断电。本规划的LED光源选用并联，由20个5 mm高亮度低功率白光LED灯珠组成。
咱们经过调理其的PWM波的脉冲宽度来调理LED的亮度。
3 软件规划
本体系软件的规划运用MDK5编译软件对主控芯片STM32F103RCT6微操控器进行程序规划和编译调试。
3.1 程序流程框图
程序流程图如图5所示，上电后，程序初始化后先检测ESP8266 Wi-Fi模块衔接状况，然后等候客户端衔接，客户端接入成功等候刷卡取电信号，取得取电信号接通公寓电源而且敞开电量计量模块丈量电量，然后等候客户端的开关灯和LED调光信号进行智能灯火操控。
本体系软件的规划运用模块化思维进行编写，程序条理清晰便利调试与测验。
3.2 首要函数阐明
3.2.1 设置WI-FI模块的AP的IP
函数中界说指针参数pApIp为AP的IP，先格局pApIp再打印到cCmd，然后再调用里ESP8266_Cmd（）对Wi-Fi模块发送AT指令函数，如等待答复为“ok”则设置AP的IP成功，否侧设置失利。
程序1：
uint8_t ESP8266_CIPAP ( char * pApIp )
{
char cCmd [ 30 ];
sprintf ( cCmd, “AT+CIPAP=\”%s\””, pApIp );
if ( ESP8266_Cmd ( cCmd, “OK”, 0 , TIME3 ) )
return 1;
else
return 0;
}
4 客户端测验
上电后，翻开客户端手机APP，如图6所示。在APP上，咱们能够对公寓进行长途监控，对用电器的常用数据进行丈量、对LED进行灯火操控。
5 定论
本次规划使用Wi-Fi技能完结了照明电路的长途操控及亮度调理，使用计量芯片完结一切插座电量计量、电器辨认以及定时开关等功用，一起完结了刷卡取电，身份辨认功用。咱们能够经过智能电源办理体系对同享公寓数据进行愈加具体与紧密的数据监测，然后保证用户的安全及舒适度。
该规划还存在缺乏，如在电量丈量中，若能进一步的校准，就能更精确地辨认出各种用电电器。咱们也评论能够对硬件搜集搜集的信息进行汇总构成数据库，而且经过盛行的AI算法进行对数据的处理，进一步进步用户的舒适安全性。
参考文献
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本文来源于科技期刊《电子产品国际》2020年第01期第60页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
