基于ESP8266的智能电源插座的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

伴随着第四代通信技术的大规模应用，人类进入了移动互联时代，随着第五代通信技术的发展，中国很快将全面进入5g时代，在不久的将来人工智能行业将大放异彩。如果说“互联网 电脑”改变了传统生活方式和商业模式，“智能手机 4g”改变了传统的互联网生活方式和互联网商业，那么“物联网 5g”势必将给我们的生活、医疗、教育、生产、娱乐等带来前所未有的改变。我们将迎来一个万物互联的时代，人民的生活将更加智能化、舒适化、高效化、便捷化。其中与人民生活联系最紧密的便是智能家居的普及。

在智能化逐步提高的今天，智能家居对大多数人来说似乎还很远，很多人只闻其名不见其形。其实智能家居系统早已在高端住宅或别墅中实现了，只是还未普及到大众家中。究其原因，首先是因为目前大多数智能家居产品价格昂贵，一般家庭消费不起；其次是因为市面上许多智能家居产品的功能多为噱头，实用性不强，与实际需求相隔甚远。同时，一些产品使用繁琐，并没有达到便利生活的初衷，这也导致了大众心中智能家居“未见其形”的现象。插座作为家庭生活中基础性的电器设备，实现插座的智能化将对智能家居的普及起到“敲门砖”的作用。智能插座的实现将给人们的生活带来许多便利，但目前市面上的大多数智能插座存在着功能单一，体积过大，占用空间大等缺点。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容为设计一款改进的内置esp8266模块和电量计量检测单元的智能电源插座，完成相应的硬件电路设计和软件设计。

设计目标为智能插座实现以下功能：插座可供空调、热水器、饮水机、充电器、电饭锅等家用电器使用，可实现电量（电流、电压、功率和用电量）检测，可通过wifi用智能设备（手机或平板电脑）查看电量和遥控设备的开关。

根据已经了解的内容，esp8266的开发方式主要有两种：一是直接使用内部自带的处理器，对芯片进行二次开发，通过i/o口控制设备，例如继电器、传感器等；二是eso8266模块外接单片机，而其仅用来完成网络相关任务，使用at命令操作，通过串口和外接的单片机通信。一方案实现较为复杂，而二方案开发快，性能稳定，本设计初步拟定采用第二种方案。针对电量（电流、电压、功率和用电量）的检测有两种方案：一是设计设计电压采样电路和电流采样电路，二是采用cs5490芯片。一方案测量不是很精确，二方案采用的cs5490 是一块高精度、双通道（电流通道和电压通道）的电量检测集成电路，准确性有保证，初步拟定采用cs5490芯片实现电量（电流、电压、功率和用电量）的检测。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉esp8266开发相关知识，完成第一次阶段性成果报告。

第6－9周：完成系统硬件设计，并进行仿真调试，完成第二次阶段性成果报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 沈华刚，吕刚磊.基于esp8266串口wifi的智能插座关键技术的实现[j].河南科技总670期第八期,2019,17-19

[2]鲍民悦.基于esp8266的wi-fi智能插排[j].中国新技术新产品,2019年,第七期202