Diseño de referencia de un enchufe inteligente para domótica

Un enchufe inteligente listo para IoT basado en un módulo de procesador de aplicaciones System-on-Chip (SoC) Bluetooth Low Energy (BLE).

En el mundo avanzado, Internet de las cosas (IoT) tiene el potencial de revolucionar la forma en que vivimos y trabajamos de muchas maneras, haciendo que nuestras vidas sean más convenientes, eficientes y seguras. Por ejemplo, IoT se puede utilizar para monitorear y optimizar el consumo de energía, controlar el flujo de tráfico y reducir los desechos. Encender y apagar cualquier dispositivo electrónico con su dispositivo inteligente no es algo nuevo en el IoT. STMicroelectronics ha facilitado la vida de los ingenieros al traer al mercado un diseño de referencia para enchufes inteligentes, especialmente para la automatización del hogar. El diseño de referencia utiliza la especificación 5.2 de Bluetooth Low Energy (BLE) para permitir la transmisión segura de datos de medición de ciertos consumidores eléctricos a un teléfono inteligente compatible con BLE. El dispositivo puede asumir múltiples roles al mismo tiempo, actuando como un dispositivo maestro y esclavo de Bluetooth Smart al mismo tiempo. El dispositivo se puede conectar a la aplicación del teléfono inteligente o a cualquier otro dispositivo inteligente, lo que brinda acceso a las funciones de administración de carga, como el encendido/apagado, la programación, la atenuación y los parámetros de medición. Este diseño es óptimo para aplicaciones que requieren un factor de forma pequeño y no requieren grandes corrientes.

El diseño de referencia se basa en BLUENRG-M2SP, un módulo de procesador de aplicaciones BLE SoC certificado que cumple con la especificación 5.2 de BLE. Cuando está conectado a la red eléctrica de CA, el consumo de energía del dispositivo es de entre 3 y 7 mA. El dispositivo actúa como un periférico BLE y se conecta a cualquier dispositivo inteligente a través de la aplicación específica de Android. Esto permite a los usuarios administrar y rastrear la carga y sus métricas de energía. El enchufe inteligente contiene un chip de medición STPM32 que mide con precisión la potencia y la energía en los sistemas de líneas eléctricas que utilizan sensores de corriente de derivación. También cuenta con un triodo de CA de tres terminales (TRIAC) que regula el flujo de corriente a través de la conmutación de CA para varias aplicaciones de sistemas eléctricos y una fuente de alimentación reductora no aislada basada en VIPER06XS.

El IC de medición estándar monitorea el suministro principal y las cargas. En cambio, el módulo Bluetooth Low Energy gestiona la interfaz de datos y comandos con la aplicación Android desarrollada para la placa. Además, el módulo puede almacenar datos a través del conector EEPROM (memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente). El tablero está equipado con un interruptor manual que permite a los usuarios encender y apagar la carga y LED que indican el estado de la conexión.

Características de diseño de referencia de STMicroelectronics:

• Diseño de medidor de energía inteligente con conectividad inalámbrica
• Conectividad BLE (Bluetooth Low Energy) v5.2 para controlar y mostrar parámetros de medición
• Interfaz NFC: para configurar el diseño y guardar los registros
• Atenuación de la luz para cargas TRIAC regulables clasificadas por debajo de 12A
• Voltaje nominal: 240/120VAC
• Corriente nominal: 12A
• Enchufe de consumo de energía: 0,7 W (máx.)
• Potencia instantánea y media
• RMS y voltaje y corriente instantáneos

STMicroelectronics probó este diseño de referencia. Una lista de materiales (BOM), diagramas de circuitos, etc. están incluidos en el alcance de la entrega. Se pueden encontrar más datos de diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.