智能家電是利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成。最常實現的應用是燈光、熱水器、空調、入侵監測、煙霧報警、視頻監控和窗簾的智能控制。

　　無線控制采用無線通信技術實現對設備的控制。無線控制的優點：安裝和布線簡單；無線控制的缺點：抗干擾性相比有線控制要差些，信號覆蓋受建筑物影響。

　　WiFi技術在智能家居中的應用的主要優點有：WiFi智能節點可以直接連接無線路由器，從而接入Internet網；不需要家庭網關，節點可以任意擴充；不會破壞現有裝修；智能手機可以進行局域網控制和遠程控制。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技術的智能家居會逐步得到推廣和應用，市場前景廣闊。

圖1：WiFi插座的繼電器控制電路

　　電路原理：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。以上只是以WiFi插座為例，敘述基于WiFi技術的智能家居，如果要實現智能家電中的其他功能，實現原理類似。例如，要實現遠程視頻監控，只需將插座改為攝像頭并實現相應的軟件功能即可。

圖2：智能插座電源電路

　　電源電路有兩路，一路是將交流220V經AC-DC轉換成12V電源，采用SY50103芯片，可以提供1A的電流，紋波控制在100mV以內。開關電源的優勢在于功率小、轉換效益高，同時體積也小，適合放入較小體積的插座內。開關電源電路圖如下圖所示：繼電器選用12V 10A繼電器，12V繼電器相比5V繼電器的成本要低一些。由于主控制器和電能計量IC需提供5V電源，而無線WIFI模塊采用是3.3V電源供電，所以12V電源出來之后，又分為兩路，一路使用穩壓芯片78L05，將電源降到5V，給MCU和HLW8012提供電源；另一路采用DC-DC芯片，將12V轉為3.3V給無線模塊提供電源。

　　采樣電路包括電流信號采樣和電壓信號采樣兩部分。

　　電壓采樣采集的是零線信號上的電壓，由于電壓信號較大，有效值是220V，需通過電阻網絡降壓的方式實現采樣，通過串聯6個470K的電阻和1個1K的電阻進行分壓，然后接入計量芯片HLW8012的電壓輸入采樣端V2P引腳。

　　編輯點評：本文簡單介紹了智能家居中WiFi插座的電路設計，利用WiFi智能插座，不需要家庭網關，不需要破壞現有裝飾，就可以輕松實現對家用電器的智能化控制。