基于FreeRTOS的智能插座管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著智能家居系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)智能化住宅的關(guān)注力度逐漸加大，家庭用電情況能否得到有效監(jiān)控關(guān)系到居民的切身利益，鑒于當(dāng)前家庭用電設(shè)備數(shù)量較多、無(wú)法定時(shí)開(kāi)關(guān)與遠(yuǎn)程控制等問(wèn)題，本文提出了一種基于Wi-F i通信的智能插座管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，課題的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一款多功能轉(zhuǎn)接式智能插座產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上以 Wi-F i技術(shù)組網(wǎng)，構(gòu)建智能插座管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與遠(yuǎn)程 PC端同時(shí)控制。
　　(1)對(duì)于智能插座設(shè)計(jì)，選用TI公

2、司 SOC管理芯片 MSP430FE427A與漢楓公司 Wi-Fi模塊 HF-LPT100。芯片 MSP430FE427A集成了AD采樣、電能計(jì)量、軟件管理于一體；Wi-Fi模塊通過(guò)軟件配置成AP-STA共存模式，即同時(shí)支持客戶端與服務(wù)端模式，做客戶端時(shí)，可以通過(guò)無(wú)線路由器與遠(yuǎn)程 PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；做服務(wù)端時(shí)，可以利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端訪問(wèn)并且控制該模塊，并且在所有數(shù)據(jù)通信中嵌入了Modbus傳輸協(xié)議。同時(shí)，在智能插座硬件上，以 SOC管

3、理單元為中心，分別設(shè)計(jì)了電源電路、電流電壓采樣電路、存儲(chǔ)電路、繼電器開(kāi)關(guān)控制電路以及 Wi-F i模塊驅(qū)動(dòng)電路。
　　(2)對(duì)于智能插座管理系統(tǒng)通信網(wǎng)關(guān)，采用ST公司基于Cortex-M3架構(gòu)STM32F107VCT6硬件平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) FreeRTOS的軟件架構(gòu)管理。并在硬件上設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng) PHY芯片電路、SD卡電路；軟件上分析并改進(jìn)了FreeRTOS的內(nèi)存管理方案以及介紹了以太網(wǎng)通信協(xié)議 LwIP原理。然后將Fr