基于STM32的用電器分析識別裝置

榮海林 姜萬里 孫廣博 左佳旖

（山東大學控制科學與工程學院 山東省濟南市 250061）

1 設計要求

設計并制作一個根據電源線電流的電參量信息分析在用電器類別的裝置（2021年全國大學生電子設計競賽H題）。該裝置具有學習和分析識別兩種工作模式。在學習模式下，測試并存儲用于識別各單件電器的特征參量；在分析識別模式下，實時指示在用電器的類別。如圖1所示。

圖1：分析識別裝置框圖

要求：

（1）電器電流范圍5mA～10.0A，可包括但不限于以下電器：LED燈泡和220V燈帶、節能燈管、USB充電器（帶負載）、無線路由器、機頂盒、電風扇、熱水壺、電磁爐。

（2）自定可識別的電器種類，總數不低于7，用序號表示。電流不大于50mA的電器數不低于5，包括一件自制電器，編號為1～5；編號為7的電器電流大于8A。

（3）隨機增減在用電器，實時顯示可識別電器是否在用和電源線上電流的特征參量，響應時間不大于2s。特征參量的種類、性質自定。

（4）用電阻，電容和二極管自制1號電器，其電流與2號電器相同但相位不同，且含有諧波，兩者電流差小于1mA。

（5）具有學習功能。清除作品存儲的所有特征參量，重新測試并存儲指定電器的特征參量。一種電器的學習時間不大于1分鐘。

（6）隨機增減在用電器，實時顯示可識別電器是否在用和電源線上電流的特征參量，響應時間不大于2s。

（7）提高識別電流相同，其他特性不同的電器的能力和大、小電流電器共用時識別小電流電器的能力。

（8）裝置在分析識別模式下的工作電流不大于15mA，可以選用無線傳輸到手機上顯示的方式?！?br>