基于物联网的用电器安全智能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子通信领域，具体涉及一种基于物联网的用电器安全智能装置。
【背景技术】
[0002]室内用电最大的安全隐患是电气火灾，发生电气火灾的主要原因有漏电、短路和过载等，使用大功率违规电器、电线老化产生故障电弧等都会导致这些现象的发生。针对大功率电器识别和电弧检测，国内外已经有一些相关技术，如故障电弧检测中的Duffing振子信号探测、小波变换和违章电器检测中的功率分析、小波分析等。虽然现在有很多电器识别和故障电弧检测相关的技术，但是真正付诸于实践的少之又少，用电器识别和故障电弧检测的产品也为数不多，仅有的一些产品也仅限于对电流的瞬态监控，而瞬态特征存在很强的随机性和偶然性，存在误判的可能性很大。所以，开发一种安全性好、可靠性高的用电器安全控制装置变得十分迫切。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有产品和技术的不足，设计了一种基于物联网的用电器安全智能装置，包括用电器识别、电弧检测、环境监测以及远程监控等功能。
[0004]基于物联网的用电器安全智能装置，包括CPU、电流互感器、传感器、网卡、蓝牙和显不屏;
[0005]所述的CPU模块电路包括单片机模块电路、单片机晶振电路、单片机JTAG接口电路和单片机复位电路；其中单片机的型号为STM32F103VET6 ；
[0006]所述的单片机模块电路包括单片机U1、六个滤波电容和一个纽扣电池；单片机U1的第10、19、20、27、37、49、74、94、99脚全部接地，单片机U1的第11、28、50、75、100脚全部接3.3V电源，单片机U1的第6脚与纽扣电池BAT1的正极连接，纽扣电池BAT1的负极接地，单片机U1的第21脚与第一滤波电容C9的一端连接并接VREF+，第一滤波电容C9的另一端与单片机U1的第27脚连接，第二滤波电容C10的一端与单片机U1的第22脚连接并接VDDA，第二滤波电容C10的另一端与单片机U1的第27脚连接，第三滤波电容C12的一端与单片机U1的第28脚连接，第三滤波电容C12的另一端接地，第四滤波电容C13的一端与单片机U1的第50脚连接，第四滤波电容C13的另一端接地，第五滤波电容C11的一端与单片机U1的第75脚连接，第五滤波电容C11的另一端接地，第六滤波电容C5的一端与单片机U1的第100脚连接，第六滤波电容C5的另一端接地，单片机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 脚悬空；
[0007]所述的单片机晶振电路包括一个32.768KHZ的第一晶振Y1、一个8MHz的第二晶振Y2和4个负载电容；
[0008]第一晶振Π的一端与单片机U1的第8脚、第一负载电容C1的一端连接，第一晶振Y1的另一端与单片机U1的第9脚、第二负载电容C3的一端连接，第一负载电容C1的另一端与第二负载电容C3的另一端接地，第二晶振Y2的一端与单片机U1的第12脚、第三负载电容C2的一端连接，第二晶振Y2的另一端与单片机U1的第13脚、第四负载电容C4的一端连接，第三负载电容C2的另一端与第四负载电容C4的另一端接地；
[0009]所述的单片机JTAG接口电路包括四个上拉电阻和一个接插件；接插件的型号为JTAG-20 ；
[0010]接插件J2的第1、2脚接3.3V电源，接插件J2的第19脚接5V电源，接插件J2的第4、6、8、10、12、14、16、18、20脚接地，接插件J2的第3脚与单片机U1的第90脚连接，接插件J2的第5脚与单片机U1的第77脚连接，接插件J2的第7脚与单片机U1的第72脚连接，接插件J2的第9、11脚与单片机U1的第76脚连接，JTAG接插件J2的第13脚与单片机U1的第89脚连接，接插件J2的第15脚与单片机U1的第14脚连接，第一上拉电阻R1的一端与接插件J2的第3脚连接，第一上拉电阻R1的另一端接3.3V电源，第二上拉电阻R2的一端与接插件J2的第5脚连接，第二上拉电阻R2的另一端接3.3V电源，第三上拉电阻R3的一端与接插件J2的第7脚连接，第三上拉电阻R3的另一端接3.3V电源，第四上拉电阻R4的一端与接插件J2的第13脚连接，第四上拉电阻R4的另一端接3.3V电源，接插件J2的第17脚悬空；
[0011]所述的单片机复位电路包括一个电阻、一个滤波电容和一个按键；第五上拉电阻R5的一端接3.3V电源，第五上拉电阻R5的另一端与单片机U1的第14脚、第七滤波电容C6的一端、按键S2的一端连接，第七滤波电容C6的另一端和按键S2的另一端接地；
[0012]以太网模块电路包括网卡芯片、网络变压器HR911105A、一个25MHz晶振Y3、两个负载电容、三个滤波电容和四个限流电阻；网卡芯片型号为DM9000AE，网络变压器型号为HR911105A，
[0013]第三晶振Y3的一端与网卡芯片U6的第43脚连接，第三晶振Y3的另一端与网卡芯片U6的第44脚连接，第三晶振Y3的一端与第五负载电容C17的一端连接，晶振Y3的另一端与第六负载电容C19的一端连接，第五负载电容C17的另一端与第六负载电容C19的另一端接地，第八滤波电容C20的一端与网卡芯片U6的第2、9脚连接，第八滤波电容C20的另一端接地，第九滤波电容C21的一端接3.3V电源，第九滤波电容C21的另一端接地，第十滤波电容C22的一端接3.3V电源，第十滤波电容C22的另一端接地，网络变压器J4的第1脚与网卡芯片U6的第7脚连接，网络变压器J4的第2脚与网卡芯片U6的第8脚连接，网络变压器J4的第3脚与网卡芯片U6的第3脚连接，网络变压器J4的第4、5脚接VCC2.5，网络变压器J4的第6脚与网卡芯片U6的第4脚连接，网络变压器J4的第8、13、14脚接地，第一限流电阻R12的一端与网络变压器J4的第9脚连接，第一限流电阻R12的另一端接3.3V电源，第二限流电阻R13的一端与网络变压器J4的第12脚连接，第二限流电阻R13的另一端接3.3V电源，网络变压器J4的第10脚与网卡芯片U6的第38脚连接，网络变压器J4的第11脚与网卡芯片U6的第39脚连接，第三限流电阻R18的一端与网卡芯片U6的第1脚连接，第三限流电阻R18的另一端接地，第四限流电阻R15的一端与网卡芯片U6的第20脚连接，第四限流电阻R15的另一端接3.3V电源，网卡芯片U6的第5、6、15、33、41、45、47、48 脚接地，网卡芯片 U6 的第 18、17、16、14、13、12、11、10、31、29、28、27、26、25、24、22脚依次与单片机 U1 的第 61、62、81、82、38、39、40、41、42、43、44、45、46、55、56、57 连接，网卡芯片U6的第23、30、42接3.3V电源，网卡芯片U6的第19、46脚悬空；
[0014]所述的蓝牙4.0模块电路包括蓝牙芯片M1、一个滤波电容、一个限流电阻和一个发光二极管；蓝牙芯片Ml的型号为BLE HM-10 ;
[0015]蓝牙芯片Ml的第I脚与单片机Ul的第26脚连接，蓝牙芯片Ml的第2脚与单片机Ul的第25脚连接，蓝牙芯片Ml的第12脚接3.3V电源，蓝牙芯片Ml的第13、14、21、22脚接地，蓝牙芯片Ml的第3-11、15-20、23、25-34脚悬空，第十滤波电容C18的一端与蓝牙芯片Ml的第12脚连接，第十滤波电容C18的另一端接地，第五限流电阻R16的一端与蓝牙芯片Ml的第24脚连接，第五限流电阻R16的另一端与发光二极管D2的一端连接，发光二极管D2的另一端接地；
[0016]所述的传感器模块电路包括温湿度传感器电路、噪声检测电路、PM2.5传感器电路；
[0017]所述的温湿度传感器电路包括一个数字温湿度传感器和一个上拉电阻；数字温湿度传感器型号为DHTll ;
[0018]数字温湿度传感器U8的第I脚接5V电源，数字温湿度传感器U8的第2脚与单片机Ul的第51脚连接，数字温湿度传感器U8的第3脚悬空，数字温湿度传感器U8的第4脚接地，第六上拉电阻R20的一端与数字温湿度传感器U8的第2脚连接，第六上拉电阻R20的另一端接5V电源；
[0019]所述的噪声检测电路包括一个集成运放U7、一个驻极体话筒、一个限流电阻、五个滤波电容、一个极性电容、一个开关二极管和一个电位器；其中集成运放U7的型号为LM386 ；
[0020]驻极体话筒MKl的一端与第十一滤波电容C28的一端、第六限流电阻R21的一端、第十二滤波电容C25的一端相连，驻极体话筒MKl的另一端与第i^一滤波电容C28的另一端接地，限流电阻R21的另一端接5V电源，第十二滤波电容C25的另一端与集成运放U7的第3脚连接，集成运放U7的第2、4脚接地，集成运放U7的第6脚接5V电源，第十三滤波电容C23的一端与集成运放U7的第I脚连接，第十三滤波电容C23的另一端与集成运放U7的第8脚连接，第十四滤波电容C29的一端接5V电源，第十四滤波电容C29的另一端接地，第十五滤波电容C26的一端与集成运放U7的第5脚连接，第十五滤波电容C26的另一端与开关二极管D6的阴极、电位器RJl的一个固定端连接，开关二极管D6的阳极、电位器RJl的另一个固定端接地，电位器RJl的活动端与单片机Ul的第17脚连接，第一极性电容C24的正极与集成运放U7的第7脚连接，第一极性电容C24的负极接地；
[0021]所述的PM2.5传感器电路包括一个粉尘颗粒传感器J7、一个极性电容和一个限流电阻；粉尘颗粒传感器J7的型号为GP2Y1010AU0F ；
[0022]第七限流电阻R19的一端、第二极性电容C27的正极与粉尘颗粒传感器J7的第I脚连接，限流电阻R19的另一端接5V电源，第二极性电容C27的负极接地，粉尘颗粒传感器J7的第2、4脚接地，粉尘颗粒传感器J7的第6脚接5V电源，粉尘颗粒传感器J7的第3脚与单片机Ul的第48脚连接，粉尘颗粒传感器J7的第5脚与单片机Ul的第16脚连接；
[0023]所述的电流互感器电路包括霍尔电流互感器U5、一个继电器、一个三极管、两个接线端子、一个整流二极管、两个限流电阻和一个滤波电容；
[0024];其中霍尔电流互感器U5的型号为BJHCS-LSP3;继电器M2的型号