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。
當然,WiFi技術相比ZigBee和433 MHz射頻通信技術也有其缺點:功耗偏大、價格偏高。但隨著節能技術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技術的智能家居會逐步得到推廣和應用,市場前景廣闊。
下面重點圍繞串口WiFi模塊闡述WiFi在智能家居中的應用。
串口WiFi概述
電腦上使用的WiFi模塊或是WiFi網卡,是需要運行在操作系統的基礎上,對主機的硬件資源要求很高,像一般的工業設備和家庭電器設備是不能直接驅動這樣的WiFi網卡的。
串口WiFi模塊,又稱為嵌入式WiFi模塊,是內嵌TCP/IP協議的WiFi模塊。其硬件構成主要是由內嵌的一個單片機和WiFi模塊構成,單片機要實現裸機驅動程序和TCP/IP協議,WiFi模塊則必須完成數據的無線收發。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,讓設備輕松接入Internet網絡。
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權的 WiFi芯片開發的SWM9001EU串口WiFi模塊,該模塊內部集成了TCP/IP協議棧和WiFi模塊,用戶可以輕松實現串口設備的無線網絡功能,節省開發時間,使產品更快地投入市場,增強競爭力。該模塊可以廣泛應用于油田、礦山、工業、智能家居以及物聯網等領域。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成,如圖2所示。
圖2:WiFi插座的構成
串口WiFi模塊根據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。
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