智能排插设计方案

这是一篇关于智能排插设计方案的思维导图，主要内容包括：一、核心功能设计，二、硬件方案，三、软件架构。涵盖了远程控制、智能场景编辑、精确电量监测和安全防护等功能。

智能排插设计方案

• 一、核心功能设计
  • 基础功能
    • 远程控制：通过Wi-Fi/蓝牙/Zigbee实现手机App远程开关插座。
    • 定时/倒计时：支持单次或周期性任务（如夜间自动关闭电视）。
    • 分控管理：每个插孔独立控制（通过独立继电器）。
    • 电量统计：实时监测电压、电流、功率，生成用电报表（日/月/年）。
  • 智能化扩展
    • 环境联动：温湿度传感器触发设备开关（如高温自动开风扇）。
    • 人体感应：红外传感器检测人体活动，无人时关闭设备。
    • 语音控制：兼容Alexa、Google Assistant、小爱同学等。
    • 场景模式：预设“离家模式”“睡眠模式”等一键执行多设备操作。
  • 安全防护
    • 过载保护：电流超限自动断电，支持阈值自定义。
    • 儿童锁：物理按钮锁定或App端禁用。
    • 防火设计：外壳采用V0级阻燃材料，内部电路隔离防护。
• 二、硬件方案
  • 主控模块
    • 芯片选型：ESP32（双核240MHz，集成Wi-Fi/蓝牙，成本低）。
    • 电源模块：AC-DC降压电路（220V转5V/3.3V）。
  • 关键组件
    • 继电器：5V常开型（每个插座独立控制，支持10A负载）。
    • 计量芯片：HLW8032（精度±0.5%，支持UART输出用电数据）。
    • 传感器：
      • SHT30（温湿度监测，I²C接口）
      • HC-SR505（人体红外感应模块）
  • 通信模块
    • 无线协议：Wi-Fi（默认）+ 可选Zigbee模块（CC2530）扩展多设备组网。
    • 本地交互：蓝牙Mesh配网（简化首次连接流程）。
  • 结构设计
    • 外壳：高阻燃PC材质，插孔间距≥40mm。
    • 指示灯：LED状态灯（电源/网络/负载状态）。
• 三、软件架构
  • 嵌入式端
    • 开发框架：ESP-IDF（支持FreeRTOS多任务管理）。
    • 功能逻辑：
      • MQTT协议连接云端，订阅控制指令。
      • 传感器数据采样（1秒间隔）+ 异常状态中断响应。
    • OTA升级：AES加密固件推送，断点续传支持。
  • 云端服务
    • 平台选型：阿里云IoT平台（设备管理、数据存储）。
    • 数据流：用电数据存储至TSDB，供App生成可视化报表。
  • 移动端App
    • 功能模块：
      • 设备分组管理（客厅/卧室）。
      • 用电趋势分析（柱状图/饼图）。
      • 智能场景编辑器（拖拽条件-动作逻辑）。
    • 安全认证：双重验证（短信+生物识别）。