微控制电路:由STC12C5A60S2微控制器、RFID阅读器、电流互感器模块、LCD1602显示模块与继电器构成。
用电器插头结构:各种用电器插头依附标志着各种用电器额定电流的电子标签。
2 微控制硬件电路设计
2.1 微控制器
微控制器是微控制电路的核心,微控制电路要求低功耗且抗干扰能力强,同时要能够通过A/D转换实时读取电流互感器模块。本文采用宏晶公司的STC12C5A60S2,工作正常电压在3.5~5.5 V范围内,满足低功耗要求。
2.2 RFID阅读器模块
本文采用NXP公司MFRC522高度集成的非接触式IC读写卡芯片,工作正常电压在2.5~3.3 V范围内,无需外部电路并且支持SPI接口,满足电路工作要求。
2.3 电流互感器模块
文中采用思修电子工作室SX—AC—A05交流电流互感器模块,测量额定电流在0~5 A范围内,测量时只需将被测信号导线穿过互感器圆孔,并且具有体积小与精度高的特点,适用于电力测量与保护。
2.4 电源管理模块
系统采用24 V电源适配器对电流互感器模块进行供电,经过低压差线性稳压器LM7812与LM7805降压为5 V为微控制器STC12C5A60S2供电,再经过AMS1117降压为3.3 V为RFID阅读器进行供电。
3 插头结构设计
电子标签选用非接触式IC卡并且存储各用电器额定电流值,将电子标签嵌入各种用电器插头,图2为用电器插头示意图。