基于HLW8012的智能节能插座设计

2 计量功能电路

采样电路包括电流信号采样和电压信号采样两部分。

电压采样采集的是零线信号上的电压，由于电压信号较大，有效值是220V,需通过电阻网络降压的方式实现采样，通过串联6 个470K 的电阻和1 个1K 的电阻进行分压，然后接入计量芯片HLW8012 的电压输入采样端V2P 引脚。

HLW8012 的V1P 和V1N 引脚是电流采样通道，采集锰铜电阻两端的电压降，电流流经锰铜电阻后，会产生一个压降，不同阻值的锰铜电阻电压降不同，锰铜电阻的阻值一般选用2豪欧或5 豪欧，阻值不宜过大，当有大电流通过的时候，采样电阻的阻值过大容易造成发热，就会影响到采样电阻的阻值，使测量结果不准确。

HLW8012 的内部DSP 具有一定的增益，经过频率转换模块后，有功功率、电流有效值

和电压有效值的输出频率可由以下公式计算：

(1)有功功率计算公式：

(2)电流有效值计算公式：

(3)电压有效值计算公式：

V1:电流通道引脚上的电压信号

V2:电压通道引脚上的电压信号

Fosc:内置晶振，典型频率约为3.579MHz

Vref:内置基准源，典型电压为2.43V

主控器为单片机NEC 9234,是整个电路的核心控制器，读取负载电流有效值、电压有效值及负载功率。并可以通过继电器，对负载的电源进行开启或关闭。控制器通过无线WIFI模块可以将继电器的开关状态、工作时间、用电量、电压有效值和电流有效值数据传输给服务器，服务器对数据进行存储和分析，以达到更加智能化的控制目的。

四 智能插座软件设计

主程序流程图：

五 结语

采用HLW8012 的智能插座方案，能够准确的实现对用电器器用电情况的计量;该方案减少了外围元器件数目，提高了系统的测量精度，具有可靠性高、精度高、成本低等优点。