基于物聯網的用電器安全智能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子通信領域，具體涉及一種基于物聯網的用電器安全智能裝置。
【背景技術】
[0002]室內用電最大的安全隱患是電氣火災，發生電氣火災的主要原因有漏電、短路和過載等，使用大功率違規電器、電線老化產生故障電弧等都會導致這些現象的發生。針對大功率電器識別和電弧檢測，國內外已經有一些相關技術，如故障電弧檢測中的Duffing振子信號探測、小波變換和違章電器檢測中的功率分析、小波分析等。雖然現在有很多電器識別和故障電弧檢測相關的技術，但是真正付諸于實踐的少之又少，用電器識別和故障電弧檢測的產品也為數不多，僅有的一些產品也僅限于對電流的瞬態監控，而瞬態特征存在很強的隨機性和偶然性，存在誤判的可能性很大。所以，開發一種安全性好、可靠性高的用電器安全控制裝置變得十分迫切。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有產品和技術的不足，設計了一種基于物聯網的用電器安全智能裝置，包括用電器識別、電弧檢測、環境監測以及遠程監控等功能。
[0004]基于物聯網的用電器安全智能裝置，包括CPU、電流互感器、傳感器、網卡、藍牙和顯不屏;
[0005]所述的CPU模塊電路包括單片機模塊電路、單片機晶振電路、單片機JTAG接口電路和單片機復位電路；其中單片機的型號為STM32F103VET6 ；
[0006]所述的單片機模塊電路包括單片機U1、六個濾波電容和一個紐扣電池；單片機U1的第10、19、20、27、37、49、74、94、99腳全部接地，單片機U1的第11、28、50、75、100腳全部接3.3V電源，單片機U1的第6腳與紐扣電池BAT1的正極連接，紐扣電池BAT1的負極接地，單片機U1的第21腳與第一濾波電容C9的一端連接并接VREF+，第一濾波電容C9的另一端與單片機U1的第27腳連接，第二濾波電容C10的一端與單片機U1的第22腳連接并接VDDA，第二濾波電容C10的另一端與單片機U1的第27腳連接，第三濾波電容C12的一端與單片機U1的第28腳連接，第三濾波電容C12的另一端接地，第四濾波電容C13的一端與單片機U1的第50腳連接，第四濾波電容C13的另一端接地，第五濾波電容C11的一端與單片機U1的第75腳連接，第五濾波電容C11的另一端接地，第六濾波電容C5的一端與單片機U1的第100腳連接，第六濾波電容C5的另一端接地，單片機U1的第1-5、7、18、23、24、52-54、60、63、64、70、71、73、79、80、83、84、87、91-93、95-98 腳懸空；
[0007]所述的單片機晶振電路包括一個32.768KHZ的第一晶振Y1、一個8MHz的第二晶振Y2和4個負載電容；
[0008]第一晶振Π的一端與單片機U1的第8腳、第一負載電容C1的一端連接，第一晶振Y1的另一端與單片機U1的第9腳、第二負載電容C3的一端連接，第一負載電容C1的另一端與第二負載電容C3的另一端接地，第二晶振Y2的一端與單片機U1的第12腳、第三負載電容C2的一端連接，第二晶振Y2的另一端與單片機U1的第13腳、第四負載電容C4的一端連接，第三負載電容C2的另一端與第四負載電容C4的另一端接地；
[0009]所述的單片機JTAG接口電路包括四個上拉電阻和一個接插件；接插件的型號為JTAG-20 ；
[0010]接插件J2的第1、2腳接3.3V電源，接插件J2的第19腳接5V電源，接插件J2的第4、6、8、10、12、14、16、18、20腳接地，接插件J2的第3腳與單片機U1的第90腳連接，接插件J2的第5腳與單片機U1的第77腳連接，接插件J2的第7腳與單片機U1的第72腳連接，接插件J2的第9、11腳與單片機U1的第76腳連接，JTAG接插件J2的第13腳與單片機U1的第89腳連接，接插件J2的第15腳與單片機U1的第14腳連接，第一上拉電阻R1的一端與接插件J2的第3腳連接，第一上拉電阻R1的另一端接3.3V電源，第二上拉電阻R2的一端與接插件J2的第5腳連接，第二上拉電阻R2的另一端接3.3V電源，第三上拉電阻R3的一端與接插件J2的第7腳連接，第三上拉電阻R3的另一端接3.3V電源，第四上拉電阻R4的一端與接插件J2的第13腳連接，第四上拉電阻R4的另一端接3.3V電源，接插件J2的第17腳懸空；
[0011]所述的單片機復位電路包括一個電阻、一個濾波電容和一個按鍵；第五上拉電阻R5的一端接3.3V電源，第五上拉電阻R5的另一端與單片機U1的第14腳、第七濾波電容C6的一端、按鍵S2的一端連接，第七濾波電容C6的另一端和按鍵S2的另一端接地；
[0012]以太網模塊電路包括網卡芯片、網絡變壓器HR911105A、一個25MHz晶振Y3、兩個負載電容、三個濾波電容和四個限流電阻；網卡芯片型號為DM9000AE，網絡變壓器型號為HR911105A，
[0013]第三晶振Y3的一端與網卡芯片U6的第43腳連接，第三晶振Y3的另一端與網卡芯片U6的第44腳連接，第三晶振Y3的一端與第五負載電容C17的一端連接，晶振Y3的另一端與第六負載電容C19的一端連接，第五負載電容C17的另一端與第六負載電容C19的另一端接地，第八濾波電容C20的一端與網卡芯片U6的第2、9腳連接，第八濾波電容C20的另一端接地，第九濾波電容C21的一端接3.3V電源，第九濾波電容C21的另一端接地，第十濾波電容C22的一端接3.3V電源，第十濾波電容C22的另一端接地，網絡變壓器J4的第1腳與網卡芯片U6的第7腳連接，網絡變壓器J4的第2腳與網卡芯片U6的第8腳連接，網絡變壓器J4的第3腳與網卡芯片U6的第3腳連接，網絡變壓器J4的第4、5腳接VCC2.5，網絡變壓器J4的第6腳與網卡芯片U6的第4腳連接，網絡變壓器J4的第8、13、14腳接地，第一限流電阻R12的一端與網絡變壓器J4的第9腳連接，第一限流電阻R12的另一端接3.3V電源，第二限流電阻R13的一端與網絡變壓器J4的第12腳連接，第二限流電阻R13的另一端接3.3V電源，網絡變壓器J4的第10腳與網卡芯片U6的第38腳連接，網絡變壓器J4的第11腳與網卡芯片U6的第39腳連接，第三限流電阻R18的一端與網卡芯片U6的第1腳連接，第三限流電阻R18的另一端接地，第四限流電阻R15的一端與網卡芯片U6的第20腳連接，第四限流電阻R15的另一端接3.3V電源，網卡芯片U6的第5、6、15、33、41、45、47、48 腳接地，網卡芯片 U6 的第 18、17、16、14、13、12、11、10、31、29、28、27、26、25、24、22腳依次與單片機 U1 的第 61、62、81、82、38、39、40、41、42、43、44、45、46、55、56、57 連接，網卡芯片U6的第23、30、42接3.3V電源，網卡芯片U6的第19、46腳懸空；
[0014]所述的藍牙4.0模塊電路包括藍牙芯片M1、一個濾波電容、一個限流電阻和一個發光二極管；藍牙芯片Ml的型號為BLE HM-10 ;
[0015]藍牙芯片Ml的第I腳與單片機Ul的第26腳連接，藍牙芯片Ml的第2腳與單片機Ul的第25腳連接，藍牙芯片Ml的第12腳接3.3V電源，藍牙芯片Ml的第13、14、21、22腳接地，藍牙芯片Ml的第3-11、15-20、23、25-34腳懸空，第十濾波電容C18的一端與藍牙芯片Ml的第12腳連接，第十濾波電容C18的另一端接地，第五限流電阻R16的一端與藍牙芯片Ml的第24腳連接，第五限流電阻R16的另一端與發光二極管D2的一端連接，發光二極管D2的另一端接地；
[0016]所述的傳感器模塊電路包括溫濕度傳感器電路、噪聲檢測電路、PM2.5傳感器電路；
[0017]所述的溫濕度傳感器電路包括一個數字溫濕度傳感器和一個上拉電阻；數字溫濕度傳感器型號為DHTll ;
[0018]數字溫濕度傳感器U8的第I腳接5V電源，數字溫濕度傳感器U8的第2腳與單片機Ul的第51腳連接，數字溫濕度傳感器U8的第3腳懸空，數字溫濕度傳感器U8的第4腳接地，第六上拉電阻R20的一端與數字溫濕度傳感器U8的第2腳連接，第六上拉電阻R20的另一端接5V電源；
[0019]所述的噪聲檢測電路包括一個集成運放U7、一個駐極體話筒、一個限流電阻、五個濾波電容、一個極性電容、一個開關二極管和一個電位器；其中集成運放U7的型號為LM386 ；
[0020]駐極體話筒MKl的一端與第十一濾波電容C28的一端、第六限流電阻R21的一端、第十二濾波電容C25的一端相連，駐極體話筒MKl的另一端與第i^一濾波電容C28的另一端接地，限流電阻R21的另一端接5V電源，第十二濾波電容C25的另一端與集成運放U7的第3腳連接，集成運放U7的第2、4腳接地，集成運放U7的第6腳接5V電源，第十三濾波電容C23的一端與集成運放U7的第I腳連接，第十三濾波電容C23的另一端與集成運放U7的第8腳連接，第十四濾波電容C29的一端接5V電源，第十四濾波電容C29的另一端接地，第十五濾波電容C26的一端與集成運放U7的第5腳連接，第十五濾波電容C26的另一端與開關二極管D6的陰極、電位器RJl的一個固定端連接，開關二極管D6的陽極、電位器RJl的另一個固定端接地，電位器RJl的活動端與單片機Ul的第17腳連接，第一極性電容C24的正極與集成運放U7的第7腳連接，第一極性電容C24的負極接地；
[0021]所述的PM2.5傳感器電路包括一個粉塵顆粒傳感器J7、一個極性電容和一個限流電阻；粉塵顆粒傳感器J7的型號為GP2Y1010AU0F ；
[0022]第七限流電阻R19的一端、第二極性電容C27的正極與粉塵顆粒傳感器J7的第I腳連接，限流電阻R19的另一端接5V電源，第二極性電容C27的負極接地，粉塵顆粒傳感器J7的第2、4腳接地，粉塵顆粒傳感器J7的第6腳接5V電源，粉塵顆粒傳感器J7的第3腳與單片機Ul的第48腳連接，粉塵顆粒傳感器J7的第5腳與單片機Ul的第16腳連接；
[0023]所述的電流互感器電路包括霍爾電流互感器U5、一個繼電器、一個三極管、兩個接線端子、一個整流二極管、兩個限流電阻和一個濾波電容；
[0024];其中霍爾電流互感器U5的型號為BJHCS-LSP3;繼電器M2的型號