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)點有：WiFi智能節(jié)點可以直接連接無線路由器，從而接入Internet網(wǎng);不需要家庭網(wǎng)關(guān)，節(jié)點可以任意擴充;不會破壞現(xiàn)有裝修;智能手機可以進行局域網(wǎng)控制和遠程控制。

當然，WiFi技術(shù)相比ZigBee和433 MHz射頻通信技術(shù)也有其缺點：功耗偏大、價格偏高。但隨著節(jié)能技術(shù)的引進和芯片工藝的改進，功耗問題和價格問題已逐步得到解決。鑒于WiFi模塊是筆記本、平板電腦和智能手機的標準配置，基于WiFi技術(shù)的智能家居會逐步得到推廣和應(yīng)用，市場前景廣闊。

下面重點圍繞串口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，是需要運行在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對主機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)動這樣的WiFi網(wǎng)卡的。

串口WiFi模塊，又稱為嵌入式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)嵌的一個單片機和WiFi模塊構(gòu)成，單片機要實現(xiàn)裸機驅(qū)動程序和TCP/IP協(xié)議，WiFi模塊則必須完成數(shù)據(jù)的無線收發(fā)。嵌入式WiFi模塊對外提供UART串口或者SPI接口，因而可以通過串口或者SPI接口和單片機連接，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產(chǎn)權(quán)的 WiFi芯片開發(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，用戶可以輕松實現(xiàn)串口設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)功能，節(jié)省開發(fā)時間，使產(chǎn)品更快地投入市場，增強競爭力。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導通，繼電器的線圈有電流流過，繼電器的觸點L_IN和觸點L_OUT吸合，插座供電給負載;

模塊收到斷開指令，PC8端口輸出低電平，Q1截止，繼電器的線圈沒有電流，繼電器的觸點L_IN和觸點L_OUT斷開，插座斷電。