[发明专利]一种基于ONENET云平台的智能插座硬件电路

摘要

本发明公开了一种基于ONENET云平台的智能插座硬件电路，硬件电路包括主控模块、电源转换模块，继电器开关控制模块、蜂鸣器报警电路模块和USB接口电路；其中电源转换模块包括5V电压转换电路模块电和3.3V电压转换电路模块，继电器开关控制模块包括第一继电器开关电路模块和第二继电器开关电路模块；本发明产品功耗小，测量结果准确，体积极小，可通过手机端远程控制且操作简单，实时性好，能够精确的将用电器的工作和耗电情况反馈给用户，显示在自带OLED屏幕上。还可以根据需要进行定时操作，同时附有安全报警，过载保护等功能，保证了在使用过程中的安全性。

主权项

1.一种基于ONENET云平台的智能插座硬件电路，其特征在于：硬件电路包括主控模块、电源转换模块，继电器开关控制模块、蜂鸣器报警电路模块和USB接口电路；其中电源转换模块包括5V电压转换电路模块电和3.3V电压转换电路模块，继电器开关控制模块包括第一继电器开关电路模块和第二继电器开关电路模块；所述主控模块包括主控制器、第一按键电路模块电路、第二按键电路模块电路、WIFI模块接口电路、OLED显示模块接口电路、能量计量模块电路、串口调试模块电路、复位电路模块电路、时钟电路模块电路、滤波电路模块电路和振荡电路；其中主控制器为第一芯片STM32F103RCT6U1，第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚1、管脚32、管脚48、管脚64、管脚19、管脚13与+3.3V相连，第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚31与管脚47、管脚63、管脚18、管脚12相连并接地；第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚60与第五电阻R5的一端相连，第五电阻R5的另一端接地，第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚28与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端接地；第一芯片STM32F103RCT6U1在本文中未提到的管脚皆架空；所述5V电压转换电路包括电压转换模块HLK‑PM01、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、LED指示灯D1、第十电阻R10；第十电阻R10的一端与第十二电容C12的正极、第十五电容C15的正极、电压转换模块HLK‑PM01中VOUT的正极、第十三电容C13的一端、第十四电容C14的一端连接并作为5V电源输出端，LED指示灯D1的正极与第十电阻R10的另一端相连，第十二电容C12的负极与第十三电容C13的另一端、第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的负极、电源转换模块VOUT的负极、LED指示灯D1的负极连接并接地；所述3.3V电压转换电路包括第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18和电压转换模块AMS1117_3.3U4；第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端、第十八电容C18的一端及电压转换模块U4的GND与接地端相连，第十七电容C17的另一端、电压转换模块U4的VIN端与+5V相连，第十六电容C16的另一端第十八电容C18的另一端和电压转换模块U4的VOUT接口与+3.3V相连；所述蜂鸣器报警电路包括第二十二电阻R22、第二十四电阻R24、三极管Q3、蜂鸣器LS1；蜂鸣器LS1的一端与+3.3V相连，蜂鸣器LS1的另一端接三级管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，第二十二电阻R22的一端与第二十四电阻R24的一端、三级管Q3的基极相连，第二十二电阻R22的另一端接第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚33；所述第一继电器开关电路包括第四继电器K4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二发光二极管D2、第三二极管D3、第一三级管Q1、第五光耦芯片PC817U5；第十二电阻R12的一端与+3.3V相连，第十二电阻R12的另一端与第五光耦芯片PC817U5中光耦二极管的正极连接，第五光耦芯片PC817U5中光耦二极管的负极与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚14相连，第十三电阻R13的一端、第四继电器K4的一端、第二发光二极管D2的正极、第三二极管D3的负极与+5V相连，第四继电器K4的另一端与第十一电阻R11的一端、第三二极管D3的正极、第一三级管Q1的集电极相连，第十一电阻R11的另一端与第二发光二极管D2的负极相连，第十三电阻R13的另一端与第五光耦芯片PC817U5中三级管的集电极连接，第五光耦芯片PC817U5中三级管的发射极与第十四电阻R14的一端相连，第一三级管Q1的基极与第十四电阻R14的另一端相连，第一三级管Q1的发射极接地；所述第二继电器开关电路包括第五继电器K5、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第五发光二极管D5、第六二极管D6、第二三级管Q2、第七光耦芯片PC817U7；第十六电阻R16的一端与+3.3V相连，第十六电阻R16的另一端与第七光耦芯片PC817U7中光耦二极管的正极连接，第七光耦芯片PC817U7中光耦二极管的负极与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚15相连，第十七电阻R17的一端、第五继电器K5的一端、第五发光二极管D5的正极、第六二极管D6的负极与+5V相连，第五继电器K5的另一端与第十五电阻R15的一端、第六二极管D6的正极、第二三级管Q2的集电极相连，第十五电阻R15的另一端与第五发光二极管D5的负极相连，第十七电阻R17的另一端与第七光耦芯片PC817U7中三级管的集电极连接，第七光耦芯片PC817U7中三级管的发射极与第十八电阻R18的一端相连，第二三级管Q2的基极与第十八电阻R18的另一端相连，第二三级管Q2的发射极接地；所述滤波电路包括第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11；第八电容C8的一端与第九电容C9的一端、第十电容C10的一端、第十一电容C11的一端与+3.3V相连，第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端、第十电容C10的另一端、第十一电容C11的另一端相连并接地GND；所述第一按键电路包括第一电阻R1、第一按键K1KEY1、第一电容C1；第一电阻R1的一端与+3.3V相连、第一按键K1KEY1的一端与第一电阻R1的另一端、第一电容C1的一端、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚21相连，第一按键K1KEY1的另一端接地GND，第一电容C1的另一端接地GND；所述第二按键电路包括第三电阻R3、第二按键K2KEY2、第四电容C4；第三电阻R3的一端与+3.3V相连、第二按键K2KEY2的一端与第三电阻R3的另一端、第四电容C4的一端、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚22相连，第二按键K2KEY2的另一端接地GND，第四电容C4的另一端接地GND；所述时钟电路包括时钟芯片DS1302U2、第五电容C5、第七电容C7、第二晶振Y2、可移动电源BT1、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9；第五电容C5的一端与第七电容C7的一端相连并接地GND，第五电容C5的另一端与第二晶振Y2的一端、时钟芯片DS1302的2引脚相连，第七电容C7的另一端与第二晶振Y2的另一端、时钟芯片DS1302的管脚3相连，时钟芯片DS1302的管脚1接+5V，时钟芯片DS1302的管脚4接地GND，可移动电源BT1的一端接时钟芯片DS1302的管脚8，可移动电源BT1的另一端接地GND，第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端与+3.3v相连，第七电阻R7的另一端与时钟芯片DS1302的管脚7、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚58相连，第八电阻R8的另一端与时钟芯片DS1302的管脚6、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚59相连，第九电阻R9的另一端与时钟芯片DS1302的管脚5、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚61相连；所述复位电路包括第六电阻R6、第六电容C6、第三按键K3；第六电阻R6的一端与第六电容C6的一端、第三按键K3的一端相连，第六电阻R6的另一端与+3.3V相连，第六电容C6的另一端与第三按键K3的一另端相连并接地；所述振荡电路包括第二电容C2、第三电容C3、第四电阻R4、第一晶振Y1；第二电容C2的一端与第三电容C3的一端相连并接地GND,第二电容C2的另一端与第一晶振Y1的一端、第四电阻R4的一端与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚5相连，第三电容C3的另一端与第一晶振Y1的另一端、第四电阻R4的另一端、第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚6相连；所述WIFI模块接口电路包括串口JP1；JP1的管脚1接+3.3V，JP1的管脚2接地GND，JP1的管脚3与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚43相连，其中JP1的管脚3为WIFI模块发送接口TXD_0，JP1的管脚4与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚42相连，其中JP1的管脚4为WIFI模块的数据接收接口RXD_0，JP1的管脚5与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚41相连，其中JP1的管脚5为WIFI模块的复位接口RST_0，JP1的管脚6为WIFI模块的I/O接口；所述OLED显示接口电路包括母排JP2；JP2的管脚1接地GND，JP2的管脚2与+3.3V相连，JP2的管脚3与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚29相连，JP2的管脚3与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚30相连；所述能量计量模块电路包括排针JP3；JP3的管脚1接+5V，JP3的管脚2与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚16相连，其中JP3的管脚2为接收管脚RXD_1，JP3的管脚3第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚17相连，其中JP3的管脚3为数据发送管脚TXD_1，JP3的管脚4接地GND；USB接口电路包括USB‑AM接口，其中，USB‑AM的管脚1接+5V电源，USB‑AM的管脚2为数据信号引脚D+，USB‑AM的管脚3为数据信号引脚D‑，USB‑AM的管脚4接地GND；所述串口调试模块电路包括排针SWD1；SWD1的管脚1接电源+3.3V，SWD1的管脚2与第一芯STM32F103RCT6U1的管脚46相连，SWD1的管脚3与第一芯片STM32F103RCT6U1的管脚49相连，SWD1的管脚4接地GND。