一.硬件方案
本设计由STM32单片机核心板电路、交流电压电流检测模块电路、WIFI模块电路组成。通过电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M分别检测交流电压和交流电流值，手机APP和WiFi模块互联后，可以实时显示交流电压、交流电流、功率和电量实时显示在手机上。当功率超过200W时，继电器自动断开。功率不超过200W时，可以手动控制继电器的开关。手机和WiFi模块连接后，手机上显示计时时间。
主要由STM32单片机核心板、交流电压电流检测模块、WIFI模块、指示灯组成；如图：



二.设计功能
（1）220V市电经过互感器后产生微弱交流电，经过整流滤波后变为直流，然后通过单片机AD转换，然后换算出实际值。电压电流采集分别使用电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M。
（2）220V市电经过互感器后产生微弱交流电，经过整流滤波后变为直流，然后通过单片机AD转换，然后换算出实际值。电压电流采集分别使用电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M。
（3）当功率超过200W时，继电器自动断开。功率不超过200W时，可以手动控制继电器的开关。
（4）手机APP和设备WiFi模块连接后，手机上显示计时时间。

三.设计原理图
（1）原理图主要采用AD软件进行设计,如图：



四.软件设计
（1）程序流程图



（2）主程序源码

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         u16 adcx;
   
4.         float temp;
   
5.         delay_init();                     //延时函数初始化         
   
6.         uart_init(9600);                 //串口初始化为115200
   
7.   TIM3_Int_Init(499,7199);//50ms           
   
8.         LED_Init();                                  //初始化与LED连接的硬件接口
   
9.   LED0=0;
   
10.          Adc_Init();                                  //ADC初始化            
    
11. 
    
12.         RELAY=1; //继电器打开
    
13.         relayFlag=1;        //继电器状态标识
    
14.         delay_ms(4000);
    
15.         
    
16.         printf("AT+CIPMUX=1\r\n");                   //允许链接
    
17.         delay_ms(1000);
    
18.         printf("AT+CIPSERVER=1,8080\r\n");           //创建端口号8080
    
19.         delay_ms(1000);
    
20.         while(1)
    
21.         {
    
22.                 adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);// PA1 交流电压检测口 ad转换10次求平均值
    
23.                 temp=(float)adcx*(3.3/4096);
    
24.                 ACvolt=(unsigned int)(temp*303);//*303 互感器计算获取 以及1K电阻 用示波器检测校准得到
    
25.                 if(ACvolt<15) ACvolt=0;
    
26.                
    
27.                 adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_2,10);        // PA2                                                       求平均值
    
28.                 temp=(float)adcx*(3.3/4096);
    
29.                 if(temp>0.02)
    
30.                 {
    
31.                         ACcurrent=(unsigned int)((temp-0.02)*3100);//*3950 互感器计算获取扩大1000倍 以及1K电阻 用示波器检测校准得到 0.02去除波动 防止误判断
    
32.                 }
    
33.                 else
    
34.                 {
    
35.                                 ACcurrent=0;
    
36.                 }
    
37.                 if(ACcurrent<50)ACcurrent=0;//滤除电流
    
38.                 PowerWt=ACvolt*ACcurrent;                 //功率
    
39.                
    
40.                 if(dealFlag==1)//处理标志
    
41.                 {
    
42.                         dealFlag=0;
    
43.                         PowerQd=(float)PowerWt*1/60.0/60.0+PowerQd;        //累计电量 1表示1s 因为电流扩大了1000倍 因此该处也扩大了1000倍 且此处功率单位为W 除以1000为千瓦 结果为度 1度=1千瓦时
    
44.                 }
    
45.                
    
46.                 if(times>=9999)
    
47.                 {times=0;}
    
48.                
    
49.                 if(PowerWt/1000>200)
    
50.                 {        
    
51.                         RELAY=0;                        //关闭继电器
    
52.                         relayFlag=0;
    
53.                 }               
    
54. 
    
55.                 sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:1",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);               
    
56.                 if(relayFlag==1)
    
57.                 {sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:1",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);                }//打印数据
    
58.                 else
    
59.                 {sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:0",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);                }//打印数据
    
60.         
    
61.                
    
62.                 printf("AT+CIPSEND=0,42\r\n");                //发送固定字节数据的at命令
    
63.                 delay_ms(200);
    
64.                 printf(tabData);                                        //发送数据
    
65.                 delay_ms(200);
    
66. 
    
67.                 LED0=!LED0;                //数据发送        
    
68.                 delay_ms(200);                //延时
    
69.         }                                                                                            
    
70. }        
    
71. 
    
72. 
    

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