声明:本文为第五届立创电子设计大赛参赛作品,仅对部分人气作品做分享收录,不代表赛事组委会官方意见,亦不作为任何评选依据。
本文作者:立创开源硬件平台 OSHWHub 用户@39352a,禁止商用,未经许可禁止转载,点击查看原文章
1、简介
现在家居智能产品方案及产品好多,据我所知目前家居产品大多数为解决舒适生活有关,但没有几款是以安全为前提应用如生产品。所以结合当前个人思想,做一款以安全为前提控制的智能防触电安全插座。
项目主要功能有:短路不输出,过载保护,漏电保护,电压输出中或未输出拔脱插头电源线均可关闭电源输出,电源线L,N两端未插入都不能操控插座输电,从而有效地防止先前意外发生。
2、项目详情
项目主要挑战:如何在拔脱电源线不论有没有电输出情况下都能将电源关闭输出,所以采用了插座顶部用电容触摸感应的方式进行实际。但问题又出现别的现象,继电器闭合会导致感应值变化,所以在调试程序中使用了实时分段自校正的方式,实现通电或不通电都可以进行冷拔或热拔都可以实现断电输出。
硬件漏电检测保护
过载电流检测及硬件控制
硬件保护机制电路,采有电容隔离控制继电器,使用PWM自举升压开启NMOS管开启:
过载,漏电硬件自锁功能电路,原理图中的ERROR网络是硬件自锁通路,并软件上都设用过载,漏电检测来控制上图的AC_EN及RT_EN这两个网络,实现切断所有电源输出通道元件回路:
冷拔或热拔标志代码(见原文章),其它详见附件。
为防止继电器触点打火现象,采用开启时为先开继电器延时后开启光耦,关闭时是先关闭光耦后延时关继电器的方式。
代码如下: uint16_t delay_time = 0;
void POWER_SWITCH(bool en){ if(en){ RT_PWR_SWITCH(en); RT_EN(en); if(delay_time >= 1000){ delay_time = 0; } delay_time++; if(delay_time >= 3){ AC_EN(en); //延时关光耦 delay_time = 30; } }else{ if(delay_time >= 30){ delay_time = 0; } AC_EN(en); delay_time++; if(delay_time >= 3){ RT_PWR_SWITCH(en); //延时关继电器 RT_EN(en); delay_time = 2000; } } } *
3、项目图片
视频演示
4、文档
PCB_2020-07-27_12-33-10(点击进入立创EDA编辑器打开)
5、BOM 相关器件(为系统自动匹配,请自行识别验证)
商品编号 | 型号 | 品牌 | 规格/描述 |
C380535 | GD32E230C8T6 |
GigaDevice(兆易创新) |
LQFP-48 / MCU |
C58271 | JQ1P-5V-F | PANASONIC(松下) |
5V10A / 继电器 |
C194264 | JST24E-800BW |
JJW(捷捷微)
|
TO-263-2 / 可控硅 |
C431326 |
GS8333-TR |
Gainsil聚洵 |
SOT23-5 / 精密运放 |
GRM21BR6YA106ME43L
|
muRata(村田)
|
10uF(106) ±20% 35V / MLCC |
您也可以点击下载BOM或点击直接在立创商城下单
工程附件
本文作者:立创开源硬件平台 OSHWHub 用户@39352a,禁止商用,未经许可禁止转载
MAX31865ATP+T/模数转换芯片ADC | 12.95 | |
LTM4644IY#PBF/电源模块 | 130.7 | |
ADUM1201BRZ-RL7/数字隔离器 | 4.69 | |
MAX31855KASA+T/ADC/DAC-专用型 | 8 | |
DS3231MZ+TRL/实时时钟(RTC) | 11.31 | |
AD7190BRUZ-REEL/模拟前端(AFE) | 37.95 | |
AD623ARZ-R7/仪表放大器 | 11.23 | |
MAX3232EEAE+T/RS232芯片 | 6.41 | |
ADUM3160BRWZ-RL/隔离式USB芯片 | 21.98 | |
AD620ARZ-REEL7/仪表放大器 | 20.91 |
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