Diseño de referencia para enchufe inteligente habilitado para Bluetooth

Un enchufe inteligente que actúa como un medidor de potencia y transmite datos de forma inalámbrica a un dispositivo Android a través de una interfaz Bluetooth.

Un enchufe inteligente puede controlar y monitorear de forma remota los dispositivos eléctricos conectados a través de WiFi o Bluetooth. Microchip ha lanzado un diseño de referencia de enchufe inteligente que actúa como un medidor de potencia y puede transmitir sus datos de forma inalámbrica a un dispositivo Android a través de Bluetooth. El diseño calcula en tiempo real la corriente rms (rms), el voltaje rms, la frecuencia, la potencia activa, reactiva y aparente, el factor de potencia y el consumo de energía. El enchufe inteligente permite el control remoto de la energía y ayuda a los usuarios a ahorrar energía al apagar los dispositivos que no se utilizan en lugar de dejarlos en modo de espera. Además, proporciona una forma sencilla de controlar el rendimiento eléctrico de los electrodomésticos y facilita la detección temprana de fallos de funcionamiento por sobrecarga o sobrecorriente. El enchufe inteligente se puede colocar entre el enchufe y el dispositivo electrónico que el usuario desea monitorear y controlar de forma remota.

El enchufe inteligente MCP39F511 consta de tres placas de circuito, con la placa de enchufe norteamericana que sirve como base para las otras dos placas: la placa de alimentación y la unidad de microcontrolador (MCU) Bluetooth Low Energy (BTLE), que se montan verticalmente. El diseño se basa en la placa BTLE MCU, un microcontrolador asequible y versátil con dos módulos UART y un oscilador interno. La MCU es el corazón del sistema y amplía las capacidades de supervisión del rendimiento con conectividad inalámbrica. El enchufe utiliza un relé de enganche que solo consume energía durante la transición de estado, no en el estado ENCENDIDO o APAGADO, para permitir el control remoto de encendido/apagado. Se incluyen dos LED de estado en def=sign, que indican el estado de encendido y apagado del relé. La placa de alimentación alberga el convertidor CA/CC que alimenta todo el sistema.

El diseño del enchufe inteligente funciona con un voltaje de entrada nominal de 120 V/230 V. El diseño opera en el rango de frecuencia nominal de 50 Hz a 60 Hz. El rango de Bluetooth del enchufe inteligente es de hasta 100 m El diseño de referencia incluye informes inalámbricos de todas las cantidades de potencia y energía y un botón para apagar el módulo de radio. La MCU recibe la solicitud inalámbrica y se comunica con el IC de monitoreo de energía mediante el envío de un marco de comando de lectura a través de la interfaz UART1 (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter 1). En respuesta, el IC de monitoreo de rendimiento envía los valores de los registros internos con los resultados del cálculo. La MCU transmite los datos solicitados a través de la interfaz UART2 al módulo BTLE, que transmite los datos de forma inalámbrica y los muestra en la pantalla en tiempo real.

Microchip probó este diseño de referencia. Incluye una lista de materiales (BOM), esquemas, un diseño de placa de circuito impreso (PCB), etc. 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.