基于WiFi的智能插座 畢業(yè)論文

1、摘 要生活中插座的應(yīng)用極其普遍，家用電器待機(jī)損耗，造成了電能的浪費(fèi)。此論文論述和分析了當(dāng)今社會(huì)中插座的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀，比較當(dāng)前普通的插座的不足，提出新的設(shè)計(jì)方案和解決方法基于WiFi的智能電源插座設(shè)計(jì)。過去，插座只是普通的連接器件，如今轉(zhuǎn)變成為了擁有獨(dú)立操作系統(tǒng)的新型智能設(shè)備。以往出門在外無法掌控家里的電器工作，如今可以通過手機(jī)APP控制WiFi智能插座讓家電獨(dú)立完成工作，給生活帶來了許多的便利。關(guān)鍵詞：WiFi；智能插座；遠(yuǎn)程控制AbstractThe use of socket in life is very common, household appliances standby los

2、s, resulting in a waste of energy. This paper discusses and analyzes the development history and current status of the socket in today's society, and compares the disadvantages of the current common socket, and puts forward a new design scheme and solution. In the past, the socket is just a comm

3、on connection device, and now it has changed into a new type of intelligent equipment with an independent operating system. In the past to go out home can not control the work of the home, and now can be controlled by mobile APP，WiFi smart socket to allow the appliance to complete the work independe

4、ntly, to bring a lot of convenience to life.Keywords：WiFi;Smart socket; Remote control目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 緒 論11.1 研究意義11.2 發(fā)展趨勢(shì)11.3 本設(shè)計(jì)的市場(chǎng)前景2第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及分析32.1 智能WiFi插座的設(shè)計(jì)方案32.2 現(xiàn)階段智能插座控制方式對(duì)比32.3 智能WiFi插座功能簡(jiǎn)介42.4 工作原理框圖5第3章 智能WiFi插座硬件設(shè)計(jì)63.1 主控部分63.2 5V變壓模塊93.3 繼電器模塊11第4章 實(shí)物制作134.1 焊接前處理134.2 進(jìn)

5、行焊接134.3 后續(xù)處理13第5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)175.1 搭建編譯環(huán)境175.2 下載OpenWRT源碼195.3 配置OpenWRT源碼205.4 代碼修改215.5 編譯固件235.6 固件寫入開發(fā)板245.7 配置OpenWRT系統(tǒng)26第6章 手機(jī)端應(yīng)用開發(fā)276.1 Android系統(tǒng)簡(jiǎn)介276.2 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)276.3 Android APP流程圖296.4 Java SDK環(huán)境搭建306.5 Android開發(fā)環(huán)境搭建306.6 建立Android項(xiàng)目316.7 編譯Android程序32第7章 軟硬件調(diào)試與實(shí)現(xiàn)337.1 硬件調(diào)試337.2 軟件調(diào)試337.3 系

6、統(tǒng)調(diào)試結(jié)論38第8章 總結(jié)和展望398.1 總結(jié)398.2 展望40參考文獻(xiàn)41致謝42附件143AR9331芯片引腳圖43AR9331模塊電路圖44附件2 中英文翻譯45中文翻譯45英文原文56IV山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒 論1.1 研究意義WiFi智能插座是一款新興的智能化產(chǎn)品，它利用WiFi網(wǎng)絡(luò)建立起與手機(jī)的通信，用戶通過手機(jī)App操作就能打開或者關(guān)閉指定的電器。因?yàn)榭梢宰龅诫S時(shí)隨地對(duì)家電的控制，使待機(jī)功率較大的電器可以做到完全斷電、隨用隨開，同時(shí)也能省下電費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排、綠色環(huán)保的目的。隨著人們生活質(zhì)量的提高，借著互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)概念的東風(fēng)，智能家居概念越來越深入人

7、心。而采用全套智能化家居系統(tǒng)的費(fèi)用很高，而且技術(shù)更新快，產(chǎn)品容易過時(shí)，對(duì)于已經(jīng)交付使用的住房來說，改造起來更為復(fù)雜。而利用智能WiFi插座，不需要破壞當(dāng)前家庭裝飾，不需要家庭網(wǎng)關(guān)，就可以把原本不智能的家用電器智能化，體驗(yàn)到智能家居的便利。1.2 發(fā)展趨勢(shì)“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能家居”是近幾年大火的幾個(gè)詞語。物聯(lián)網(wǎng)和智能家居是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到250億件，在2016年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)就會(huì)達(dá)到近5000億元的規(guī)模?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居正逐步走向千家萬戶。如今，智能家居更是國內(nèi)創(chuàng)業(yè)者、各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭和家電廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。各種

8、智能家居產(chǎn)品層出不窮，智能家居市場(chǎng)一片繁榮。0而智能插座作為智能家居中重要的一種形式，必將成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，將?huì)廣泛用于個(gè)人家庭以及一些公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。同時(shí)會(huì)為節(jié)能減排做出不小的貢獻(xiàn)。1.3 本設(shè)計(jì)的市場(chǎng)前景目前市場(chǎng)上排插的功能單一，只能通過手機(jī)APP控制插座通斷，以及提供一個(gè)小電流的USB接口。而本設(shè)計(jì)不僅可以單獨(dú)控制兩路插座開關(guān)，還具有定時(shí)通斷功能，同時(shí)提供最大4.8A的USB電流輸出，還帶有網(wǎng)線接口，可實(shí)現(xiàn)路由功能、遠(yuǎn)程開電腦功能等。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及分析2.1 智能WiFi插座的設(shè)計(jì)方案智能WiFI插座設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部

9、分。硬件是電路的物質(zhì)基礎(chǔ)。它在軟件的協(xié)調(diào)配合下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能控制，完成控制任務(wù)。硬件包括:電源、變壓器部分、控制部分、繼電器部分等?？刂葡到y(tǒng)的軟件，指的是它的全部程序，包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。2.2 現(xiàn)階段智能插座控制方式對(duì)比智能插座就是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代賦予智能化的開關(guān)控制器。根據(jù)不同的控制介質(zhì)，可以分為以下幾種控制方式：1.紅外遙控。紅外技術(shù)出現(xiàn)年代久遠(yuǎn)，技術(shù)較為成熟。但其有方向局限性，而且家中過多的紅外設(shè)備易被干擾，造成控制混亂。2.藍(lán)牙遙控。一般采用手機(jī)控制。它相較于紅外技術(shù)有傳輸速度快、距離遠(yuǎn)、安全性高等優(yōu)勢(shì)，但是想要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制就難以實(shí)現(xiàn)了。而且藍(lán)牙信號(hào)容易被家中2.4Ghz

10、的WiFi信號(hào)所干擾，影響其實(shí)際遙控范圍。3.GSM技術(shù)。通過安裝SIM卡的手機(jī)或其他通信工具向帶有GSM通訊模塊的插座發(fā)送指令來控制插座。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，但在通訊過程中會(huì)產(chǎn)生流量費(fèi)用或短信費(fèi)用，使用過程中會(huì)帶來昂貴的開支。4.WiFi技術(shù)。手機(jī)電腦等設(shè)備通過無線模塊連接無線信號(hào)，向指定的IP地址發(fā)送指令即可控制插座。此方式既可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，又不會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用。綜上所述，WiFi技術(shù)相對(duì)其他控制方式優(yōu)勢(shì)明顯，而且具有成本較低、整合度高、安全性強(qiáng)、開發(fā)方便等優(yōu)點(diǎn)。2.3 智能WiFi插座功能簡(jiǎn)介該智能WiFi插座通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，其主要功能如下：2.3.1 控制插座開關(guān)可以

11、遠(yuǎn)程控制兩路插孔獨(dú)立開關(guān)，以及一路USB插口開關(guān)，并可以查看插座的開關(guān)狀態(tài)，了解家中設(shè)備實(shí)時(shí)信息。無論是在廚房、辦公室還是出差外地，只要是有網(wǎng)絡(luò)的地方，都可以通過智能WiFi插座控制家里的任何電器。2.3.2 離線檢測(cè)功能用戶若離開家門，可以自動(dòng)檢測(cè)并關(guān)閉插座，保障家庭用電安全。2.3.3 遠(yuǎn)程開電腦功能利用WOL功能（主機(jī)遠(yuǎn)程喚醒，Wake on Lan，是由網(wǎng)卡配合其他軟硬件，通過給處于待機(jī)狀態(tài)的網(wǎng)卡發(fā)送特定的數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)電腦從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)的一種技術(shù)。）通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)連接，可以控制電腦遠(yuǎn)程開機(jī)。2.3.4 定時(shí)功能可以對(duì)插座設(shè)置計(jì)劃任務(wù)，定時(shí)的開關(guān)插座、定時(shí)開關(guān)電腦。2.3.4 安全保護(hù)

12、內(nèi)置10A保險(xiǎn)絲、防雷電阻。防雷擊、防短路，保護(hù)電器以及人身安全。2.4 工作原理框圖圖2.1 工作原理框圖第3章 智能WiFi插座硬件設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)過程中，較多的考慮了最終產(chǎn)品的體積以及性能，決定使用AR9331芯片的開發(fā)板用作主控部分，用GPIO控制繼電器繼而控制插座的開關(guān)。硬件設(shè)計(jì)如下：3.1 主控部分AR9331是高通Atheros開發(fā)的WiFi芯片，支持路由和中繼功能，具有高性能低功耗的特點(diǎn)。它支持多用戶同時(shí)連接，可以接收手機(jī)、平板通過WIFI發(fā)送過來的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)、平板的無線遙控功能。 AR9331支持USB接口攝像頭，可以實(shí)現(xiàn)圖像和音頻通過WIFI傳輸，實(shí)現(xiàn)手機(jī)、平板的遠(yuǎn)程

13、監(jiān)視功能。 該模塊的體積小、功耗低，是做控制器、手機(jī)遙控器、視頻監(jiān)視器的最佳選擇。 3.1.1 模塊參數(shù)概述表3.1 硬件規(guī)格處理器Atheros AR9331內(nèi)存32MB DDRFlash8MB NOR無線速率2.4G，1T1R 最高達(dá)72Mbps接口1x10/100Mbps 自適應(yīng)WAN/LAN1xUSB2.02xGPIO表3.2 無線參數(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11b.g.n基本功能無線開關(guān)SSID 廣播開關(guān)2.4G 信道選擇頻段帶寬可選20M/40M輸出功率IEEE 802.11n13dBm72Mbps（OFDM 模式）IEEE 802.11g16dBm54Mbps（OFDM 模式）

14、IEEE 802.11b18dBm （CCK 模式）接收靈敏度CCK 11 Mbps -82dBmOFDM 6 Mbps -85dBmOFDM 54 Mbps -70dBm無線安全無線 MAC 地址過濾無線安全功能開關(guān)64/128/152 bit WEP 加密WPA-PSK/WPA2-PSK、WPA/WPA2安全機(jī)制WPS 快速安全設(shè)置表3.3 軟件功能實(shí)用功能ADSL&DHCP 自動(dòng)登錄支持 IE、 Firefox、 Safari、 Chrome 主流瀏覽器QOS（WMM，帶寬控制功能）DDNS工作模式AP/Router/WDS 模式網(wǎng)絡(luò)設(shè)置WAN 連接類型支持：PPPOE、動(dòng)態(tài) I

15、P、靜態(tài) IPMAC 地址修改與克隆3.1.2 模塊特性表3.4 技術(shù)指標(biāo)項(xiàng) 目技術(shù)指標(biāo)單 位備 注工作電壓5V±0.1v額定電流500mA最大功率輸出無線通訊IEEE802.11b/g/n額定功率16dBm通訊協(xié)議（UART/GPIO）開機(jī)啟動(dòng)時(shí)間25s射頻端口駐波1.3數(shù)據(jù)傳輸最大通訊距離100m空曠距離圖像傳輸最大通訊距離80m產(chǎn)品特點(diǎn) ：1.支持802.11b/g/n 無線標(biāo)準(zhǔn) 2.支持 ios 系統(tǒng)、android 系統(tǒng)、支持多用戶操作（10個(gè)以上） 3.完全集成的串口轉(zhuǎn) Wi-Fi 功能，無需加載任何外部軟件 4. 5V 單電源供電，低功耗，適于電池供電應(yīng)用 5.支持 U

16、ART/GPIO 數(shù)據(jù)通訊接口 6.支持 STA/AP 工作模式 7.支持 Smart Link 智能聯(lián)網(wǎng)功能8.可選內(nèi)置板載或外置天線9.傳輸距離：（80m） 3.2 5V變壓模塊5V變壓模塊用來給主控模塊以及USB接口供電。為減小插座成品的體積，增強(qiáng)5V電流輸出能力，因此選用一體封裝的HA05N48 5V變壓模塊。3.2.1 模塊概述輸入電壓：85265V AC 50/60Hz輸出電壓：5V DC 輸出電流：4.8A體積：25x39x22mm效率：80%隔離電壓：3000V DC工作溫度：-20+85空載功率小于0.1W達(dá)到歐洲之星標(biāo)準(zhǔn)符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)3.2.2 模塊特點(diǎn)1.滿足CE要求2

17、.超小型體積3.全球通用電壓輸入（85265VAC） 4.低紋波、低噪聲5.輸出過載短路保護(hù)功能6.效率高、功率密度大7.產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足EMC及安規(guī)測(cè)試要求3.2.3 模塊電路圖3.1 模塊電路圖表3.4 元件參數(shù)及作用分析元件名稱作用參數(shù)FUSE保險(xiǎn)絲保護(hù)電路10A 250VRV 壓敏電阻在雷擊浪涌時(shí)保護(hù)模塊14D471KR1泄放電阻模塊掉電后，消耗電容能量1M 1WCX1-X2安規(guī)電容抑制差模信號(hào)干擾0.1uF 275VLCM共模電感抑制共模信號(hào)干擾，提高設(shè)備抗干擾能力及系統(tǒng)可靠性UU9.8/uf9.8mH電感CY1-Y2電容222M 250VCY2-Y2電容222M 250VC1濾波330

18、0uF 16VLDM5.0UH棒形電感C23300uF16VC3104 50V3.3 繼電器模塊3.3.1 繼電器介紹繼電器是一種控制器件，它是使用小電流來控制大電流的自動(dòng)開關(guān)。按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類可分為電磁繼電器、固體繼電器、溫度繼電器、舌簧繼電器、時(shí)間繼電器、高頻繼電器和極化繼電器等。本次選用歐姆龍電磁繼電器，型號(hào)為G5LA-14的5V單刀雙擲繼電器。3.3.2 電磁繼電器工作原理如圖3.3所示，電磁式繼電器由鐵芯（iron core）、線圈（coil）、銜鐵（Armature）、觸點(diǎn)簧片（Contact）等部件組成的。當(dāng)電磁繼電器的線圈通電后，線圈中的鐵心構(gòu)成電磁鐵，形成強(qiáng)大

19、的電磁力。電磁力吸動(dòng)銜鐵，將觸電簧片撥向常開觸點(diǎn)。此時(shí)，電路導(dǎo)通。反之，線圈斷電后，電磁力消失，觸點(diǎn)簧片在彈簧的拉伸下回到常閉觸點(diǎn)。此時(shí)，電路斷開。圖3.3 電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.3.3 繼電器模塊電路如圖3.4，兩路繼電器分別由AR9331主控模塊的GPIO7、GPIO14控制。當(dāng)GPIO輸出高電平時(shí)，經(jīng)過三極管放大，LED發(fā)光，繼電器開啟，插孔通電；當(dāng)GPIO輸出低電平時(shí)，三極管截至，LED熄滅，繼電器關(guān)閉，插孔斷電。圖3.4 繼電器模塊電路圖第4章 實(shí)物制作此次實(shí)物制作選用了兩塊洞洞板作為電路板，根據(jù)原理圖進(jìn)行排布焊接。4.1 焊接前處理1.觀察檢測(cè)元器件質(zhì)量是否可靠，參數(shù)是否正確。2.

20、在電路板上刷一層松香，便于焊接時(shí)上錫。3.對(duì)電烙鐵進(jìn)行預(yù)熱、鍍錫。4.2 進(jìn)行焊接1.將元件裝在電路板上2.用烙鐵頭融化一點(diǎn)松香，再將烙鐵頭與焊錫絲同時(shí)對(duì)準(zhǔn)焊點(diǎn)。3.將烙鐵頭與焊錫絲同時(shí)接觸焊點(diǎn)，使焊錫絲融化。4.等焊錫浸潤焊點(diǎn)后，先將焊錫絲移開，再將電烙鐵移開。重復(fù)步驟，直到各個(gè)元件焊接完畢。4.3 后續(xù)處理1.將元件過長的針腳剪掉2.檢查沒有問題，裝進(jìn)外殼里測(cè)試。3.調(diào)整安裝位置，美化插座外殼。最終制作的智能WiFi插座實(shí)物圖如下：圖4.1 插座內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)圖4.2 AR9331主控模塊圖4.3 5V變壓模塊圖4.4 雙路繼電器模塊 圖4.5 插座外觀展示第5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)AR9331模

21、塊可以安裝開源的OpenWRT系統(tǒng)，OpenWRT是一個(gè)基于Linux內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于嵌入式設(shè)備和路由器。它主要由Linux內(nèi)核、util-linux、uClibc、musl和busybox構(gòu)成。Openwrt的所有組件都優(yōu)化到足夠小，以便適合塞進(jìn)嵌入式設(shè)備有限的存儲(chǔ)空間中。用戶可以使用命令行界面或者網(wǎng)頁界面（Luci）來配置OpenWRT。目前通過opkg軟件包管理系統(tǒng)可以安裝大于3500個(gè)可選軟件包。OpenWRT可以運(yùn)行在各種類型的設(shè)備中，其中包括路由器、住宅網(wǎng)關(guān)、智能手機(jī)甚至是基于x86的電腦上。OpenWRT可以使用任何支持Linux系統(tǒng)的硬件，例如USB接口的打印機(jī)

22、、網(wǎng)卡、攝像頭、聲卡等。可以支持SAMBA、NFS和FTP文件共享，內(nèi)置播放器進(jìn)程，提供音視頻流媒體功能。5.1 搭建編譯環(huán)境首先需要在電腦上安裝Ubuntu系統(tǒng)。Ubuntu 是基于Debian GNU/Linux，支持x86、amd64（即x64）和ppc架構(gòu)，由全球化的專業(yè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)打造的開源GNU/Linux操作系統(tǒng)。安裝調(diào)試好之后，打開應(yīng)用程序-附件-終端，運(yùn)行終端程序。輸入命令 sudo apt-get update 更新軟件包列表輸入命令sudo apt-get install gcc sudo apt-get install g+ sudo apt-get i

23、nstall binutils sudo apt-get install patch sudo apt-get install bzip2 sudo apt-get install flex sudo apt-get install bison sudo apt-get install make sudo apt-get install autoconf sudo apt-get install gettext sudo apt-get install texinfo sudo apt-get insta

24、ll unzip sudo apt-get install sharutils sudo apt-get install subversion sudo apt-get install libncurses5-dev sudo apt-get install ncurses-term sudo apt-get install zlib1g-dev sudo apt-get install gawksudo apt-get install asciidocsudo apt-get install libz-dev等待搭建編譯環(huán)境完成。圖

25、5.1 搭建編譯環(huán)境5.2 下載OpenWRT源碼輸入命令mkdir openwrt 創(chuàng)建一個(gè)openwrt文件夾cd openwrt 進(jìn)入openwrt文件夾svn co svn://openwrt/trunk下載OpenWRT源碼./scripts/feeds update -a 更新軟件包./scripts/feeds install -a 安裝軟件包圖5.2 下載OpenWRT源碼5.3 配置OpenWRT源碼輸入make menuconfig 進(jìn)入定制界面圖5.3 OpenWRT定制界面Target System-AR7xxx/AR9xxx 選擇CPU型

26、號(hào)LuCI>Collections <*> luci 添加LuciLuCI>Translations- <*> luci-i18n-chinese 添加中文Save >OK 保存Exit 退出5.4 代碼修改5.4.1 編譯權(quán)限為將來方便調(diào)試等操作，設(shè)置默認(rèn)獲得Root權(quán)限。修改/trunk/include/prereq-build.mk文件，將require non-root修改為rootdefine Require/non-root# "$（shell whoami）" != "root" &quo

27、t;$（shell whoami）" != "noroot" Endef5.4.2 Flash配置本次設(shè)計(jì)使用的AR9331開發(fā)板使用的為MXIC型號(hào)為MX25L6406的8MB Flash芯片。而默認(rèn)設(shè)置芯片為4MB。為此需要修改：trunk/tools/firmware-utils/src/mktplinkfw中AR9331配置為8MB.id = "AR9331",.hw_id = AR9331,.hw_rev = 1,.layout_id = "4Mlzma", /改為 8Mlzmatrunk/target/linux

28、/ar71xx/image/Makefile中對(duì)應(yīng)AR9331處flash大小為8MB：AR9331,ttyATH0,115200,0x32200002,1,8Mlzma5.4.3 WiFi配置設(shè)置WiFi的開機(jī)自啟動(dòng)，默認(rèn)開啟AP模式。修改trunk/package/kernel/mac80211/files/lib/wifi/mac80211.sh文件：刪除掉wifi-device配置中的option disable 1，使無線WiFi上電自啟動(dòng)。對(duì)channel、hwmode、txpower修改，配置信道、功率等設(shè)置。同樣，在wifi-iface配置中可以改變wifi

29、的mode、ssid、encryption、key等值。5.4.4 設(shè)置LAN默認(rèn)IPOpenwrt固件LAN口默認(rèn)ip為，為防止智能WiFi插座在家用過程中與上級(jí)路由IP地址沖突，所以對(duì)LAN默認(rèn)IP進(jìn)行修改。修改文件package/base-files/files/lib/functions/uci-defaults.shconfig interface 'lan'option ifname 'eth1'option force_link '1'option type 'bridge'option pro

30、to 'static'option netmask ''option ip6assign '60'option ipaddr ''5.4.5 GPIO控制如果想使用AR9331的一些GPIO引腳來做一些簡(jiǎn)單邏輯控制，則需要通過注冊(cè)gpio設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，修改target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-wr741nd-v4.c文件在tl_mr3220_v2_setup函數(shù)中添加需要的GPIO管腳注冊(cè)即可，如：gpio_request

31、_one（18,GPIOF_OUT_INIT_LOW | GPIOF_EXPORT_DIR_FIXED, "Control GPIO18"）;5.4.6 按鍵與指示燈修改target/linux/ar71xx/files/arch/mips/ath79/mach-tl-wr741nd-v4.c文件中對(duì)各按鍵及指示燈定義。5.4.7 自定義腳本的使用Openwrt為用戶預(yù)留的自定義啟動(dòng)腳本/package/base-files/files/etc/rc.local來實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)展功能，在這里可以添加一些命令，或者調(diào)用一個(gè)外部腳本來實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)展功能。5.5 編譯固件輸入命令 ma

32、ke V=99 開始編譯成功后在bin文件夾里有編譯好的固件，如圖4.4所示。圖5.4 編譯固件完成5.6 固件寫入開發(fā)板1.將AR9331開發(fā)板與USB轉(zhuǎn)TTL模塊相連后插入電腦，同時(shí)也將開發(fā)板與電腦的網(wǎng)線接口相連。（TTL是 Time To Live的縮寫，該字段指定IP包被路由器丟棄之前允許通過的最大網(wǎng)段數(shù)量。TTL是IPv4包頭的一個(gè)8 bit字段）2.右擊網(wǎng)上鄰居配置本機(jī)IP為，子網(wǎng)掩碼為。如圖5.5所示。圖5.5 修改IP地址3.下載TFTP32（Tftpd32是集成了DHCP, TFTP等多種網(wǎng)路服務(wù)的應(yīng)用程序，可以用它作為一個(gè)FT

33、P服務(wù)器）解壓后把編譯后生成的固件放到tftp32文件夾內(nèi)，然后打開tftp32。圖5.6 打開Tftp324.打開PuTTY（PuTTY是一個(gè)集成了Telnet、SSH、rlogin、TCP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及串行接口連接軟件。），類型選擇串口，輸入端口號(hào)，通信波特率設(shè)為115200.點(diǎn)擊打開。圖4.7 打開PuTTY5.輸入指令 setnv serverip setnv ipaddr tftp 0x80000000 facv1.bin等待固件刷寫成功。圖5.8 固件刷寫成功5.7 配置OpenWRT系統(tǒng)使用Putty的SSH通信功能與AR9331模塊進(jìn)

34、行通信，配置該模塊的SSID、開啟各種功能，加載GPIO引腳，聯(lián)網(wǎng)安裝更多軟件包以及其他腳本的寫入。第6章 手機(jī)端應(yīng)用開發(fā)6.1 Android系統(tǒng)簡(jiǎn)介Android是由谷歌開發(fā)的以Linux為核心的移動(dòng)操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要為帶有觸摸屏的智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)。除觸摸屏設(shè)備外，Android還在電視、汽車、智能手表等其他電子產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用。Android系統(tǒng)目前是裝機(jī)量最大的操作系統(tǒng)，目前有十幾億活躍用戶，有數(shù)以千萬計(jì)的應(yīng)用程序和百億次的應(yīng)用程序下載量。因此，Android系統(tǒng)目前有十分良好的前景，同時(shí)，Android平臺(tái)提供給開發(fā)者一個(gè)十分寬泛、自由的環(huán)境，軟件開發(fā)非常方便。

35、6.2 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Android的系統(tǒng)架構(gòu)和其操作系統(tǒng)一樣，采用了分層的架構(gòu)。圖6.1 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從架構(gòu)圖看，Android分為四個(gè)層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和Linux內(nèi)核層。6.2.1 Linux內(nèi)核層Android是基于Linux2.6內(nèi)核開發(fā)的，Linux內(nèi)核層為Android提供了系統(tǒng)運(yùn)行必要的顯示、相機(jī)、藍(lán)牙、WiFi等模塊的驅(qū)動(dòng)等。其安全性、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)路協(xié)議等核心系統(tǒng)服務(wù)如都依賴于Linux內(nèi)核。Linux內(nèi)核的發(fā)展一直獨(dú)立于其他Android源代碼庫。6.2.2 系統(tǒng)運(yùn)行層在Linux內(nèi)核之上，是用C語言編

36、寫的中間層、運(yùn)行庫和API，系統(tǒng)運(yùn)行層通過各種庫為Android系統(tǒng)的運(yùn)行提供了特性支持。例如，SQLite運(yùn)行庫提供了對(duì)數(shù)據(jù)庫的支持，OpenGL|ES運(yùn)行庫提供了對(duì)3D繪圖的支持，Webkit運(yùn)行庫提供了對(duì)瀏覽器內(nèi)核的支持等。同時(shí)，這一層提供了一些核心庫，可以允許開發(fā)者使用Java語言來編寫Android應(yīng)用。其中最關(guān)鍵的是用于Android平臺(tái)的虛擬機(jī)Dalvik虛擬機(jī)，它使得系統(tǒng)中每一個(gè)Android應(yīng)用都能在獨(dú)立的進(jìn)程當(dāng)中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)互不影響，并且擁有一個(gè)自己的Dalvik虛擬機(jī)實(shí)例，相比原版的Java虛擬機(jī)（JVM），Dalvik虛擬機(jī)是專門為移動(dòng)設(shè)備定制的，它對(duì)手機(jī)內(nèi)存、CP

37、U性能有限等情況做了優(yōu)化處理。在Android 5.0版時(shí)，刪除了用于Android平臺(tái)的虛擬機(jī)Dalvik，用ART來代替，從此更大提高了運(yùn)行效率。6.2.3 應(yīng)用框架層應(yīng)用程序運(yùn)行在一個(gè)包含JAVA運(yùn)行庫的程序框架內(nèi)。 應(yīng)用框架層主要提供了構(gòu)建應(yīng)用時(shí)可能用到的API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序編程接口），Android系統(tǒng)原生自帶的核心應(yīng)用程序就是使用這些通用API完成的，開發(fā)者可以通過使用這些通用API編寫自己的應(yīng)用程序。API的形式有活動(dòng)管理器、View系統(tǒng)、內(nèi)容提供器、通知管理器等。6.2.4 應(yīng)用層安裝的手機(jī)上應(yīng)用程序都屬于應(yīng)用層，

38、例如手機(jī)QQ、微信，系統(tǒng)自帶的聯(lián)系人、瀏覽器、短信程序，以及應(yīng)用市場(chǎng)下載的任何程序等。6.3 Android APP流程圖圖6.2 APP流程圖6.4 Java SDK環(huán)境搭建1.下載并安裝java SDK。2.配置Java環(huán)境變量新建系統(tǒng)環(huán)境變量JAVA_HOME新建系統(tǒng)環(huán)境變量CLASSPATH更新系統(tǒng)環(huán)境變量Path打開命令行工具（cmd），運(yùn)行命令“java -version”，驗(yàn)證java SDK是否安裝成功。6.5 Android開發(fā)環(huán)境搭建Android Studio 是一個(gè)Android開發(fā)軟件，基于IntelliJ IDEA（一種java語言開發(fā)的集成環(huán)境）. 類似 Ecli

39、pse ADT，Android Studio 提供了集成的用于開發(fā)和調(diào)試的 Android 開發(fā)工具。在IDEA的基礎(chǔ)上，Android Studio 提供：1.基于Gradle的構(gòu)建支持2. Android 專屬的重構(gòu)和快速修復(fù)3.提示工具以捕獲性能、可用性、版本兼容性等問題4.支持ProGuard 和應(yīng)用簽名5.基于模板的向?qū)砩沙Ｓ玫?Android 應(yīng)用設(shè)計(jì)和組件6.功能強(qiáng)大的布局編輯器，可以讓你拖拉 UI 控件并進(jìn)行效果預(yù)覽Android Studio安裝步驟：1.下載并安裝最新版本的Android Studio。2.打開Android Studio，等待Android Studi

40、o 更新Android SDK及gradle。 Android SDK谷歌提供的Android開發(fā)工具包，在開發(fā)Android程序時(shí)，可以引用該工具包，里面包含了開發(fā)Android應(yīng)用程序的API。6.6 建立Android項(xiàng)目打開Android Studio，新建一個(gè)安卓項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一個(gè)按動(dòng)按鈕發(fā)送SSH命令的程序。圖6.3 Android程序設(shè)計(jì)6.7 編譯Android程序1.點(diǎn)擊Build-Make Module編譯程序2.編譯通過后，點(diǎn)擊Run 啟動(dòng)Android虛擬機(jī)運(yùn)行此程序。圖6.4 APP運(yùn)行界面經(jīng)測(cè)試，程序可以在虛擬機(jī)中正常運(yùn)行。第7章 軟硬件調(diào)試與實(shí)現(xiàn)完成了智能W

41、iFi插座硬件、軟件、對(duì)應(yīng)手機(jī)APP的制作、設(shè)計(jì)，必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，以確保滿足預(yù)期的效果和安全性。調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩部分。7.1 硬件調(diào)試7.1.1 硬件調(diào)試工具1.萬用表一臺(tái)2.220V 交流電輸入3.紅外測(cè)溫儀7.1.2 硬件調(diào)試步驟1.電路板線路檢查：根據(jù)電路原理圖，使用萬用表仔細(xì)檢查電路是否正確連接，并仔細(xì)檢查有無短路情況，核對(duì)元件型號(hào)規(guī)格是否正確。2.通電檢查：確保線路檢查沒問題，用萬用表通電檢查插座插孔是否導(dǎo)通，5V變壓輸出是否正常。3.大負(fù)載檢測(cè)：插座連接1800W電熱水壺，燒開水用時(shí)10分鐘，插座內(nèi)部溫度檢測(cè)正常，元器件發(fā)燙或者冒煙情況發(fā)生。通過以上步驟，檢測(cè)無異常，

42、完成硬件測(cè)試工作。7.2 軟件調(diào)試7.2.1 軟件調(diào)試工具1.Android手機(jī)2.帶網(wǎng)卡喚醒功能的電腦3.Putty ssh通信軟件7.2.2 手機(jī)端配置1.手機(jī)連接智能Wifi插座的無線信號(hào)2.設(shè)置手機(jī)APP連接IP為 端口為22，帳號(hào)為root，密碼為root7.2.3 遠(yuǎn)程開關(guān)插座測(cè)試及狀態(tài)測(cè)試1. 按下APP上的“插孔1開”按鈕（發(fā)送指令echo high >/sys/class/gpio/gpio7/direction&&echo high >/sys/class/gpio/gpio14/direction）插座的插孔1通電，指示

43、燈亮起。如圖7.1。圖7.1 插孔1通電，指示燈亮起按下APP上的“插孔1狀態(tài)”按鈕（發(fā)送指令cat /sys/devices/virtual/gpio/gpio14/value）返回值為1，即為通電狀態(tài)，如圖7.2。圖7.2 返回值為1，狀態(tài)為通電2. 按下APP上的“插孔1關(guān)”按鈕（發(fā)送指令echo low >/sys/class/gpio/gpio7/direction&&echo low >/sys/class/gpio/gpio14/direction）插座的插孔1斷電，指示燈滅。如圖7.3所示。圖7.3 插孔1斷電，指示燈熄滅按下APP上的“插孔1狀態(tài)”

44、按鈕（發(fā)送指令cat /sys/devices/virtual/gpio/gpio14/value）返回值為0，即為斷電狀態(tài)，圖7.4。圖7.4 返回值為0，狀態(tài)為斷電7.2.4 定時(shí)開關(guān)插座測(cè)試1. 設(shè)置定時(shí)開插座的時(shí)間為15：48，按下APP上的“插孔1定時(shí)開”按鈕（發(fā)送指令echo "25 18 * * * echo high >/sys/class/gpio/gpio7/direction&&echo high >/sys/class/gpio/gpio14/direction" >> /etc/crontabs/root）1

45、5：48 時(shí)，插孔1通電，指示燈亮。如圖7.5所示。圖7.5 插孔1通電2. 設(shè)置定時(shí)關(guān)插座的時(shí)間為20：00，按下APP上的“插孔1定時(shí)關(guān)”按鈕（發(fā)送指令echo "25 18 * * * echo low >/sys/class/gpio/gpio7/direction&&echo low >/sys/class/gpio/gpio14/direction" >> /etc/crontabs/root）20：00時(shí)，插孔1斷電，指示燈滅。7.2.5 離線檢測(cè)功能測(cè)試設(shè)置離開家門2分鐘，插孔自動(dòng)斷電。首先使插孔1開，按下APP上的“

46、開啟離線檢測(cè)”按鈕（發(fā)送指令echo "*/2 * * * * /root/1.sh" >> /etc/crontabs/root），隨后斷開WiFi（模擬離開家門的狀態(tài)）。兩分鐘后，插孔1斷電。7.2.6 遠(yuǎn)程開電腦功能測(cè)試設(shè)置目標(biāo)電腦的MAC地址，按下APP上的“遠(yuǎn)程開電腦”按鈕（發(fā)送指令 /usr/bin/etherwake -d -i eth078:45:C4:C0:AA:47） 此時(shí)，電腦遠(yuǎn)程喚醒開機(jī)。如圖7.6所示。圖7.6 遠(yuǎn)程喚醒開機(jī)7.3 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)論本次硬件調(diào)試經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，達(dá)到軟件測(cè)試的要求。軟件測(cè)試中各功能響應(yīng)及時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定

47、，未出現(xiàn)故障情況。經(jīng)過軟件和硬件的雙重測(cè)試，該系統(tǒng)完全符合預(yù)期計(jì)劃，設(shè)計(jì)成功。第8章 總結(jié)和展望8.1 總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，制作出了內(nèi)置Wi-FI模塊、可以用智能手機(jī)的客戶端來進(jìn)行功能操作的插座，不僅實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制通段電流、定時(shí)開關(guān)的功能，而且還加入了USB充電、離線檢測(cè)、遠(yuǎn)程開啟電腦等目前市面上同類插座不具備的新功能。從當(dāng)初拿到題目到如今做出實(shí)物，頗有成就感，這也是對(duì)即將畢業(yè)踏入社會(huì)的我做的一個(gè)鍛煉和總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)合了硬件設(shè)計(jì)、嵌入式軟件、APP開發(fā)等項(xiàng)目。深入學(xué)習(xí)了AR9331模塊和OpenWRT系統(tǒng)的內(nèi)容，了解安卓APP開發(fā)步驟。AR9331模塊和5V變壓模塊的高集成度，降低了組裝

48、進(jìn)插座的難度；OpenWRT系統(tǒng)和安卓的易操作性和開源性，降低了軟件開發(fā)的難度。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握了一些以前從未接觸到的知識(shí)，經(jīng)過自己的努力和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，戰(zhàn)勝各種困難，完成了基于WiFi的智能插座設(shè)計(jì)。同時(shí)也為畢業(yè)后就業(yè)積累了一些經(jīng)驗(yàn)。最后，作為電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，我深刻的認(rèn)識(shí)到，只有不斷的學(xué)習(xí)才能跟上技術(shù)的不斷發(fā)展。就業(yè)后也要多多學(xué)習(xí)，才能跟上科技發(fā)展的腳步，不落后于時(shí)代進(jìn)步，讓自己在職場(chǎng)更具競(jìng)爭(zhēng)力。8.2 展望目前，智能WiFi插座，正是目前市面上很火熱的智能家居產(chǎn)品。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的智能WiFI插座，在功能上強(qiáng)于市面絕大多數(shù)的同類產(chǎn)品，而且使用了最好的元器件來裝配，質(zhì)量

49、可靠。但目前還存在不完美的情況：插座本身方面，5V變壓模塊在負(fù)載時(shí)有輕微的響聲，沒有美觀的外觀設(shè)計(jì)以及成熟的PCB設(shè)計(jì)。插座系統(tǒng)方面，Openwrt作為一個(gè)開源系統(tǒng)，穩(wěn)定性雖可以滿足日常使用，但開機(jī)時(shí)間過久會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)知的穩(wěn)定性問題。Android APP方面，目前APP界面不美觀、設(shè)置復(fù)雜、控制反映有延遲，用戶體驗(yàn)不佳。如果解決了以上問題，可以考慮將來通過眾籌，發(fā)布這款WiFi智能插座，并申請(qǐng)實(shí)用新型專利。參考文獻(xiàn)1董思喬，趙榮建，孫通. 基于WiFi構(gòu)建的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).電視技術(shù), 2015, 39（4）:89-912楊子躍，王志杰，陳偉，黃啟明.一種微功耗的多功能安全智能插座

50、.電子世界, 2015（15）:75-773張力平.智能插座開啟未來智能家居生活.電信快報(bào), 2015（3）:34-344肖宛昂，蘇高民，陸廷，石寅.一種由WiFi智能插座構(gòu)成的智能家居.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用, 2014（5）:46-485Jinsoo Han, Chang-Sic Choi, and Ilwoo Lee.More Efficient Home Energy Management System Based on ZigBee Communication and Infrared Remote Controls .IEEE Transactions on Consumer El

51、ectronics ,vol.57, no.16 Jinsoo Han, Haeryong Lee, and Kwang-Roh Park, “Remote-Controllable and Energy-Saving Room Architecture Based on ZigBee Communication,” IEEE Trans on Consumer Electronics, vol.55, no.1, pp.264-268, Feb 2009. 7 徐偉，姜元建，王斌.智能插座在智能家居系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用J.中國儀器儀表，2010（10）：45-47.8 姚文軒，滕召勝.多功能智

52、能插座設(shè)計(jì)J.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2010（6）: 2830.附件1 AR9331芯片引腳圖AR9331模塊電路圖附件2 中英文翻譯中文翻譯基于ZigBee通信和紅外遙控的更有效率的家庭能源管理系統(tǒng)摘 要本文介紹了更有效的家庭節(jié)能系統(tǒng)，以在家庭環(huán)境中降低功耗。通常我們認(rèn)為在房間里很容易用紅外遙控家用電器。房間有待機(jī)自動(dòng)斷電的插座，一盞燈和一個(gè)ZigBee模塊。ZigBee的模塊有紅外對(duì)碼學(xué)習(xí)功能，可以使任何遙控器控制與插座相連的家用電器。所以在房間里的電源插座和燈也可以用紅外遙控器控制。通常，待機(jī)自動(dòng)斷電的插座會(huì)在斷電之前有等待時(shí)間，在那段時(shí)間里依然會(huì)待機(jī)耗電。為了防止等待時(shí)間耗電，我們可以直接用紅

53、外遙控器通過ZigBee模塊關(guān)閉家用設(shè)備和電源插座這個(gè)方法可以有效的降低待機(jī)功耗。本文提出家庭能源管理系統(tǒng)，提供簡(jiǎn)單的方法來添加、刪除和移動(dòng)家用電器到其他電源插座上。當(dāng)一個(gè)家用電器移動(dòng)到另一個(gè)插座，家用電器的設(shè)備信息與原來保持一致。所提出的架構(gòu)提供了更高效節(jié)能的家庭能源管理系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:家庭能源管理系統(tǒng)；ZigBee；遠(yuǎn)程控制；待機(jī)功耗；節(jié)能I.介紹隨著越來越多的家電和消費(fèi)電子設(shè)備的安裝，住宅能耗趨于迅速增長。大量的家用電器增加的功耗體現(xiàn)在2個(gè)方面：待機(jī)損耗和正常使用耗電。這兩種電力消耗與家庭設(shè)備的數(shù)量成正比。導(dǎo)致的結(jié)果是，在家庭里用電成本也在增加。待機(jī)損耗是家用電器被關(guān)閉或不執(zhí)行其主要功能時(shí)

54、的電力損耗。約10%的家庭總功率消耗是待機(jī)損耗。通過減少待機(jī)損耗減少家庭電力成本是非常必要的。許多研究都是為了減少待機(jī)狀態(tài)芯片、電路、電路板和系統(tǒng)的損耗。這些不同的技術(shù)研究致力于減少家庭設(shè)備的待機(jī)損耗。對(duì)于節(jié)省家庭能源開支來說，家用電器正常的使用功率也很重要。家用電器等電子產(chǎn)品耗電大約占家庭能源消費(fèi)的27%。因此，有能源之星標(biāo)簽的節(jié)能的電子產(chǎn)品更受推薦。為了減少家用設(shè)備的正常運(yùn)行功率，面向服務(wù)架構(gòu)的電源管理技術(shù)提出了綜合多功能家用服務(wù)器。雖然先進(jìn)集成電路芯片組和硬件技術(shù)的提高使待機(jī)功耗和家庭設(shè)備的正常運(yùn)行功率降低，但目前面臨的能源危機(jī)和溫室效應(yīng)需要更多的高效節(jié)能管理技術(shù)在家庭中運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)高效

55、的家庭能源管理中的待機(jī)功耗的減少和正常運(yùn)行的功率降低，控制和監(jiān)測(cè)功率的設(shè)備是必不可少的。網(wǎng)絡(luò)也需要連接到每一個(gè)家庭設(shè)備上以方便遠(yuǎn)程管理。帶有網(wǎng)絡(luò)的更有效的家庭能源管理技術(shù)被稱為家庭能源管理系統(tǒng)（HEMS）。基于PLC、結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的的家庭能源管理系統(tǒng)被提出。家庭節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基于實(shí)時(shí)家庭節(jié)能監(jiān)測(cè)服務(wù)及減少家用電器待機(jī)功率的節(jié)能意識(shí)的提出。嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控電源插座是由自動(dòng)電源管理家用電器發(fā)展而來的。然而，之前的工作只是監(jiān)控家用電器，并顯示家庭用電信息。他們的待機(jī)功耗降低方法是被動(dòng)的。為了更有效地減少和管理家庭能源，需要的是主動(dòng)的減少待機(jī)功耗的方法，并且可以用一個(gè)遙控器控制。一個(gè)對(duì)用戶友好的和可重構(gòu)的

56、家庭能源管理系統(tǒng)，用戶界面是非常必要的。在本文中，我們提出了更高效的基于ZigBee通信和紅外遙控器的家庭能源管理系統(tǒng)。在第二節(jié)中，我們表述了一些我們以前的研究，在第三節(jié)中，我們提出并討論了更有效的家庭能源管理系統(tǒng)。在第四節(jié)中，我們展示了實(shí)施結(jié)果。最后，在第五節(jié)，是我們的結(jié)論和總結(jié)。II.相關(guān)研究A.待機(jī)自動(dòng)斷電插座如引言所描述的，為減少家用電器的待機(jī)功率進(jìn)行了各種技術(shù)研究。雖然家用電器在待機(jī)模式下消耗很少的功率，但更有效的節(jié)電方式是完全切斷這些家庭設(shè)備的電力供應(yīng)。待機(jī)自動(dòng)斷電插座可降低家庭用電成本。圖1顯示了待機(jī)自動(dòng)斷電插座的體系結(jié)構(gòu)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。單片機(jī)包括ZigBee射頻（RF）模塊和ZigBee通信控制器通過交流/直流電路提供電源。ZigBee是一種低功耗、低成本的基于IEEE 802.15.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（WPAN）標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)電路測(cè)量的功率消耗，并將其轉(zhuǎn)換為電壓。單片機(jī)將電壓數(shù)字化并計(jì)算出功耗。電源插座有四種狀態(tài)：?jiǎn)?dòng)，開啟，正常，關(guān)閉。啟動(dòng)之后，電源插座會(huì)導(dǎo)通。保護(hù)時(shí)間結(jié)束后，正常模式啟動(dòng)，單片機(jī)監(jiān)視消耗功率。當(dāng)測(cè)量的功率低于預(yù)定時(shí)間的閾值時(shí)，微控制器確定所連接的家庭設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)模式，關(guān)閉繼