基于物联网的智能插座设计
基于物联网设计的智能插座
www�ele169�com | 29智能应用0 引言插座在当今生活中已然随处可见，而功能及种类也在增加之中。
这些新型插座虽能够解决某些实际问题，但是都存在着一定的缺陷，无法被大众所接受并广泛的使用。
为此提出一款可以使用手机移动端进行控制的智能插座势在必行。
通过网络来控制各插口的通电状态，并限制插座的功率，避免因超负荷工作而导致的火灾。
即使无人在家，使用者也可以通过手机对插座进行远程遥控，达到消除火灾隐患，便捷生活的目的。
相信这项设计对于人们的生活质量有着显著提升。
1 智能插座设计方案基于物联网设计的智能插座由智能插座和手机移动端相构成，二者通过WIFI 通信来完成数据交换及工作，具体示意见图1。
该智能插座包括嵌入式MCU，电能参数采集模块，WIFI 无线通信，继电器模块和显示模块等五个模块组成，具体示意见图2。
设置额定电能参数，同时通过LCD 模块实时显示插座各插孔的电能参数，通过额定参数与实际参数的比较,就可以感知当前插座上是否接有电器设备。
当感知到插座上未接入电器设备时，插座内部嵌入式高性能MCU 会控制继电器模块，使得电源总线断开，确保不会出现触电等意外事故的发生。
当感知到插座上接入电器设备时，将实时电能参数与额定电能参数进行比较，若实时参数大于额定参数，则会及时切断电源避免火灾发生，同时将该情况通过WIFI 在手机移动端告知用户，及时的达到预警的目的。
广大用户在使用手机移动端时，通过手机移动端以WIFI 无线通信的方式对智能插座实现以下远程控制：(1)实时查询智能插座上是否皆有电器设备；(2)远程控制智能插座是否对电器设备供电；(3)当插座上存在电器设备工作时，可在移动端读取电压电流功率等电能参数。
2 智能插座硬件设计■2.1 嵌入式MCUMCU 是整个系统的核心部分，负责数据的采集，处理基于物联网设计的智能插座叶志鹏，李刚（通讯作者）（湖北文理学院物理与电子工程学院，湖北襄阳，441053）基金项目：湖北文理学院大学生创新创业训练计划项目资助（S201910519035）。
基于WiFi的智能插座检测系统
基于WiFi的智能插座检测系统一、本文概述随着物联网技术的飞速发展，智能家居系统已经深入人们的日常生活，为居住环境的便捷性和舒适性提供了强大的技术支持。
其中，基于WiFi的智能插座作为智能家居系统的重要组成部分，其应用越来越广泛。
然而，智能插座的稳定性和安全性问题也随之凸显出来，因此，研发一套高效可靠的智能插座检测系统显得尤为重要。
本文旨在介绍一种基于WiFi的智能插座检测系统的设计与实现。
该系统采用先进的无线通信技术，结合现代信号处理和数据处理算法，实现对智能插座的实时、在线检测。
通过该系统，用户可以及时了解智能插座的工作状态，发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行处理，从而确保智能家居系统的正常运行。
本文首先将对智能插座的工作原理和WiFi通信技术进行简要介绍，然后详细阐述检测系统的硬件和软件设计，包括信号采集、数据传输、数据处理和结果显示等模块。
在此基础上，本文还将探讨如何优化检测算法，提高系统的准确性和实时性。
本文将对检测系统的性能进行实验验证，并给出相应的结论和建议。
通过本文的研究，我们希望能够为智能家居系统的发展提供有力支持，推动智能家居技术的进一步普及和应用。
我们也希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供一些有益的参考和启示。
二、系统总体设计基于WiFi的智能插座检测系统的总体设计目标是构建一个能够实时监测和控制插座状态的智能系统。
该系统需要实现以下功能：实时监测插座的电流、电压、功率等参数，远程控制插座的开关状态，以及通过数据分析提供插座使用情况的统计和预警。
为实现上述功能，系统总体设计采用了模块化的设计思想，将系统划分为几个主要模块：WiFi通信模块、数据采集模块、数据处理模块、用户交互模块和电源管理模块。
WiFi通信模块负责实现智能插座与云端服务器或用户移动设备之间的无线通信，确保数据的实时传输和远程控制指令的接收。
该模块采用成熟的WiFi通信技术和协议，确保通信的稳定性和安全性。
信息插座的实验报告
信息插座的实验报告1. 实验目的本次实验旨在设计并制作一个信息插座，实现对电器的远程控制和监控功能。
通过本实验，学生可以了解远程控制技术和物联网技术的基本原理，并掌握信息插座的制作方法和使用过程。
2. 实验原理信息插座是基于无线通信技术和物联网技术的智能插座，通过与手机或者电脑等设备配对，可以实现电器的远程控制和监控。
其中，无线通信模块负责与设备进行通信，通过与手机或者电脑等设备配对，接收和发送控制信号。
物联网技术则负责将信息插座连接到互联网，实现远程控制和监控。
3. 实验器材和材料- Arduino主控板x1- 无线通信模块x1- 继电器模块x1- 杜邦线若干- 信息插座外壳x1- 手机或电脑等控制设备4. 实验步骤4.1 硬件连接首先，将Arduino主控板与无线通信模块和继电器模块连接。
将Arduino与无线通信模块通过杜邦线的串口连接，并通过杜邦线将继电器模块与Arduino连接。
4.2 软件编程使用Arduino开发环境编写程序，通过串口与无线通信模块进行通信，并通过继电器控制电器的开关。
具体编程步骤如下：1. 导入相应的库文件，包括无线通信库和继电器控制库。
2. 配置无线通信模块，包括设置通信频率和通信速率等参数。
3. 监听无线通信模块的接收缓冲区，获取控制信号。
4. 解析控制信号，判断是打开还是关闭电器。
5. 控制继电器模块，打开或者关闭电器。
4.3 测试实验将程序烧录到Arduino主控板上，然后将实验器材连接到电源。
使用手机或电脑等设备连接无线通信模块，并发送控制信号。
观察实验器材是否正常工作，电器是否按照控制信号进行开关。
5. 实验结果与分析经过多次测试，信息插座实验成功实现了对电器的远程控制和监控。
通过手机或者电脑等设备，可以方便地对电器进行开关控制，实现了远程操作的目的。
在实验过程中，我们还注意到无线通信模块的性能对操作响应时间和通信稳定性有一定影响，需要进一步优化。
6. 实验总结本次实验通过设计并制作信息插座，掌握了远程控制技术和物联网技术的基本原理，并成功实现了电器的远程控制和监控。
智能插座的设计
智能插座的设计第一点：智能插座的设计原理与技术特点智能插座作为家居智能化的重要组成部分，其设计原理和技术特点体现了现代电子技术和物联网技术的综合应用。
本文将从以下几个方面详细阐述智能插座的设计原理与技术特点。
1.1 设计原理智能插座的核心设计原理是基于电力载波通讯技术、微处理技术和无线网络技术的结合。
其主要组成部分包括电源模块、MCU微控制器、电力载波芯片、无线模块、按钮、指示灯等。
•电源模块：负责将输入的交流电转换为稳定的直流电，为插座内部电路提供稳定的电源。
•MCU微控制器：作为智能插座的大脑，负责控制和管理插座的各项功能。
•电力载波芯片：通过载波通讯技术，实现插座与智能家居系统的无缝对接。
•无线模块：通常采用Wi-Fi或蓝牙技术，实现远程控制和数据传输。
•按钮和指示灯：用于用户的本地操作和状态显示。
1.2 技术特点智能插座的技术特点主要体现在以下几个方面：•远程控制：用户可以通过智能手机APP或其他智能设备，实现对插座的远程开关控制。
•定时功能：用户可以设置插座定时开关，适合电器设备的定时启动和关闭，如空调、电热水器等。
•节能统计：智能插座能够监测并统计接入电器的用电情况，帮助用户了解用电量和节能效果。
•安全保护：智能插座通常具备过载保护、短路保护等功能，确保使用安全。
•智能场景：与智能家居系统配合，实现智能场景的构建，如与智能灯光、窗帘等的联动控制。
第二点：智能插座的应用场景与市场前景智能插座的应用场景十分广泛，涵盖了家庭、办公室、商业场所等多个领域。
下面将具体介绍智能插座在不同场景下的应用，并展望其市场前景。
2.1 应用场景•家庭应用：智能插座可以控制家中的各种电器设备，如空调、电视、电热水器等，实现家居智能化。
•办公室应用：在办公室中，智能插座可以用于控制电脑、打印机、饮水机等设备的定时开关，提高能效。
•商业场所：商业场所的智能插座可以用于控制广告灯箱、展示柜等设备的运行，节省电能。
基于物联网技术的智能插座设计与实现
基于物联网技术的智能插座设计与实现梁志勋;覃有燎;闭吕庆【摘要】利用集成电参数测量传感器芯片进行电能参数的采集前端电路设计,实现了插座的电参数采集功能.系统采用集成Wi-Fi芯片ESP8266作为微处理器和通信芯片,完成了智能插座的下位机单元设计.通过Wi-Fi无线通信网、局域网或者广域网实现数据的远程传输,利用机智云的自助开发平台和Java相关技术进行手机客户端开发,实现了插座的电参数在Android平台终端上实时监测的功能.实验测试表明,将所设计的系统测量数据和专用仪器测量数据进行比较,该系统的测量数据误差小,传输实时性高,具有较高的应用推广价值.【期刊名称】《河池学院学报》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】6页(P64-69)【关键词】物联网技术;智能插座;ESP8266;Java【作者】梁志勋;覃有燎;闭吕庆【作者单位】河池学院计算机与信息工程学院,广西河池 546300;河池学院计算机与信息工程学院,广西河池 546300;玉林师范学院电子与通信工程学院,广西玉林537000【正文语种】中文【中图分类】TN2530 引言随着物联网技术的发展，以及人们日益增长的物质需求，近年来国内外学者和厂商纷纷提出了智能家居的概念[1-2]，其中智能插座是智能插座是智能家居设备中，重要的组成部分。
现存的各种类型的智能插座中，绝大部分不能实时监测插座的电参数，无法满足用户用电安全的需求，更不能实现远程监控[3-4]。
而本系统所设计的这款插座采用现流行物联网技术，采用电参数测量传感器，并将这些参数通过Wi-Fi局域网或者广域网最终实现远程传输到云服务器，利用Java相关技术进行手机客户端开发，实现了Android平台终端上的智能插座的电参数实时监测。
用户可以通过客户端软件远程控制插座的通断，查看插座的当前状态，以观察其负载上的家用电器状态，以多种功能的智能插座作为系统监测设备[5]，使家用电器具备可观测和控制的功能，满足了用户对多功能的需求，在保证用电安全的同时，又实现了传统家家用电器的信息化和智能化，在智能家居应用中具有十分广阔的应用前景。
(完整版)基于物联网的智能插座设计
基于物联网的智能插座设计随着技术的发展和人类生活水平的提高，越来越多的人开始追求高科技和高质量的生活。
智能电子设备的发展给人类生活提供了很大的便利。
近年来，智能移动设备，智能家居设备，智能可穿戴设备发展迅速。
智能家居作为其中一个重要的方面，极大方便了人们对家庭电子设备和电气设备的管理和使用。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等讯息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
物联网通过互联网，将物体与物体之间建立通信连接。
智能家居建立在物联网基础之上，将家用电器和智能网关、个人电脑、手机等电子设备连接，以实现统一的和自动化的管理，为居民的生活提供便利。
家用电器作为普遍存在的家居设备，缺乏统一的智能化方案和接口，因此要实现家电总体的智能化绝非朝夕之功。
但插座作为家用电器连接电源必须使用的设备，若能实现智能化管理，则会在很大程度上借助对插座的管理实现对家电的智能化管理。
本文提出一种智能插座设计方案，实现了简单的功能设计，并进行了样机设计和测试。
在本文提出的硬件方案的基础上可以进行更加专用和更加复杂的功能设计和实现。
模块设计控制器控制器使用A VR ATmega16，它具有16K 字节的系统内可编程闪存，512 字节EEPROM，1K 字节片上内存，32个通用输入输出接口和寄存器，通用同步/异步串行接收/发送器（USART），10位精度的模数转换器，可通过编程配置外接晶体振荡器提供时钟信号。
通信模块无线通信使用WIFI 实现。
WIFI 对比蓝牙、ZigBee等其他无线通信方式，有较多的优点。
1.WIFI已经有着极其广泛的应用。
WIFI形成一种工业化的标准，目前市面上的智能手机、平板电脑和笔记本电脑、无线路由器等都支持WIFI通信。
很多家庭都有WIFI 设备。
可以说，WIFI 设备更容易被广大用户接受。
图1ATmega16引脚示意图2. 通信距离长，一个遵循IEEE802.11b 或IEEE802.11g标准的无线路由器在使用外置天线时可能有一个长达32m的室内传输距离，这比蓝牙等技术有明显的优势。
基于物联网的智能插座的设计
基于物联网的智能插座的设计作者：符长友雷志勇李行来源：《现代电子技术》2016年第08期摘要：针对传统电源插座的缺陷与功能不足，利用电能参数自动检测、RFID射频识别、WiFi无线通信、嵌入式MCU，以及Android智能控制、管理等多种技术，设计出一款基于物联网的智能插座。
当插座未接入电器设备时，其自行断电；当插座上接入电器设备时，通过RFID射频识别技术，插座能自动、实时检测当前电器设备所需要的电压、电流、功率等电能参数是否超过插座所能提供的最大电压、电流、功率等参数，并决定是否给电器设备供电。
这样，不仅有效地避免电气火灾发生，而且还能有效防止插座伤害孩子事故的发生。
结果表明，该设计达到了预期目标。
关键词：智能插座；物联网；电气参数； RFID； WiFi；电气火灾中图分类号： TN926⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2016）08⁃0122⁃04Design of smart socket based on IOTFU Changyou， LEI Zhiyong， LI Xing（School of Computer Science， Sichuan University of Science & Engineering， Zigong 643000， China）Abstract： For the defects and functional insufficiency of the traditional power socket， the power parameters automatic detection， RFID， WiFi wireless communication， embedded MCU，Android intelligent control and management， and other technologies are used to design a smart socket based on the Internet of Things （IOT）. The smart socket will disconnect the power itself when no electrical devices are plugged into the socket. The socket can automatically detect whether the electrical parameters of voltage， current and power needed by the current electrical equipment exceed the parameters of voltage， current and power provided by the socket， and determine whether supplies power to the electrical equipment. This smart socket can effectively avoid electrical fires， and effectively prevent the occurrence of children electric shock accident from socket.Keywords： smart socket； Internet of Things； electrical parameter； RFID； WiFi；electrical fire0 引言自20世纪80年代以来，我国电气火灾隐患及其发生率一直居高不下，每年约占火灾总起数的25%，年均损失约占总损失的36%，给国民经济和人民生活造成巨大的损失[1⁃2]。
基于物联网技术的安全用电智能插板
科学技术创新2020.29基于物联网技术的安全用电智能插板孙赫陈涛李一帆曾江林（重庆交通大学，重庆400074）1概述随着物联网覆盖了人类生产生活的各个领域,对各个领域智能化的发展起到了至关重要的作用,智能家居也因此逐渐普及[1]。
家庭用电的智能化体现在智能家居和智能电器的发展[2-3]。
如今家庭用电不仅朝着“节约化”、“储能化”和“智慧化”的方向发展,“智能电网”与家庭“智慧用电”系统的协同发展也将成为家庭用电发展方向[4]。
目前,市场上流通的一些关于智能插座的产品功能较为单一,且大多数需要通过昂贵的网关连接。
另外,对于远程监测、分布式用电安排等方面拓展应用较少。
绝大多数插座不能实时监测插座用电口的用电情况,更不能实现远程报警及监测。
此外在现有的配电模式中,绝大多数相关消防用电监控主要针对单位、场所等大型区域,对于个体用户市场暂无相关产品出现。
就“智能电网”来说,主要针对的是城市消防建设。
而以家庭用户为消费单元的发明暂无普及。
本文设计了一种基于物联网技术的安全用电智能插板。
该装置包括显示模块、电源模块、控制模块、检测模块、通信模块、报警模块和消患模块。
通过对温度、电流及烟雾数据进行监测,实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患,用户可通过现场显示屏和手机APP 对实时查看用电器用电情况。
数据异常时,作者简介：孙赫（2000-），女，汉族，吉林省吉林市磐石市，本科，研究方向：电气工程及其自动化。
摘要：随着科学技术的发展，物联网技术使智能家居变为可能。
人们使用设备的安全防护意识也不断提高，用电设备的正确使用及运行过程中的安全可靠，一直是人们普遍关注的内容。
针对家庭安全用电问题，提出了一种基于物联网技术的安全用电智能插板。
插板以STM32F103为控制核心，采用传感器电路实时采集各回路用电情况，用户可通过OLED 屏直观地观察各个回路用电信息，用户也可通过手机APP 随时查看并控制家庭用电状态，实现远程监控及控制功能。
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基于物联网的智能插座设计随着技术的发展和人类生活水平的提高，越来越多的人开始追求高科技和高质量的生活。
智能电子设备的发展给人类生活提供了很大的便利。
近年来，智能移动设备，智能家居设备，智能可穿戴设备发展迅速。
智能家居作为其中一个重要的方面，极大方便了人们对家庭电子设备和电气设备的管理和使用。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等讯息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
物联网通过互联网，将物体与物体之间建立通信连接。
智能家居建立在物联网基础之上，将家用电器和智能网关、个人电脑、手机等电子设备连接，以实现统一的和自动化的管理，为居民的生活提供便利。
家用电器作为普遍存在的家居设备，缺乏统一的智能化方案和接口，因此要实现家电总体的智能化绝非朝夕之功。
但插座作为家用电器连接电源必须使用的设备，若能实现智能化管理，则会在很大程度上借助对插座的管理实现对家电的智能化管理。
本文提出一种智能插座设计方案，实现了简单的功能设计，并进行了样机设计和测试。
在本文提出的硬件方案的基础上可以进行更加专用和更加复杂的功能设计和实现。
模块设计控制器控制器使用A VR ATmega16，它具有16K 字节的系统内可编程闪存，512 字节EEPROM，1K 字节片上内存，32个通用输入输出接口和寄存器，通用同步/异步串行接收/发送器（USART），10位精度的模数转换器，可通过编程配置外接晶体振荡器提供时钟信号。
通信模块无线通信使用WIFI 实现。
WIFI 对比蓝牙、ZigBee等其他无线通信方式，有较多的优点。
1.WIFI已经有着极其广泛的应用。
WIFI形成一种工业化的标准，目前市面上的智能手机、平板电脑和笔记本电脑、无线路由器等都支持WIFI通信。
很多家庭都有WIFI 设备。
可以说，WIFI 设备更容易被广大用户接受。
图1ATmega16引脚示意图2. 通信距离长，一个遵循IEEE802.11b 或IEEE802.11g标准的无线路由器在使用外置天线时可能有一个长达32m的室内传输距离，这比蓝牙等技术有明显的优势。
3.传输速度快，WIFI的传输速度相对蓝牙和ZigBee 要快很多——遵从IEEE802.11b 标准的可高达11Mbps，遵从IEEE802.11a 和IEEE802.11g 标准的可高达54Mbps。
4.WIFI芯片的价格便宜，有完善的标准、电器特性说明，和技术文档。
WIFI模块是实现了TCP/IP协议栈的WIFI解决方案。
在具体选择WIFI设备时，我们使用USR－WIFI232模块。
USR －WIFI232 是一款USART 接口的WIFI 模块（以下简称WIFI 模块），一端可以通过USART与单片机连接，接收单片机的指令，另一端可以通过WIFI 与其他无线终端或路由器直接连接。
通过简单的操作，可以在第一次连接的时候配置并保存网络信息。
此模块内置轻型TCP/IP协议栈（LWIP），它的运用实现了数据的透明传输和安全传输，使得系统其它功能的设计可以更加灵活。
USR－WIFI232模块支持通过串口和通过无线连接，进行参数配置。
1. 通过串口配置参数：WIFI232 模块的USART 与ATmega16 的USART 接口直接连接，可以通过WIFI模块设置的接口函数，由单片机发送AT命令直接修改WIFI 模块的各种参数。
2.通过无线连接配置参数：用户第一次与智能插座连接时，插座端以AP方式启动，用户可以通过带无线网卡的电脑或智能手机连接智能插座，并修改智能插座的串口配置和网络配置等配置参数。
电器工作状态检测模块由于本插座设计时的直接需求是机房的安全监测和远程控制家电设备的电源通断，因此暂时没有进行详细的功率检测方面的设计。
我们将电器的工作状态划分为运行和关闭两种状态。
在监测用电器工作状态功能的实现方案上，可选择较简单的光电原件传感的方式。
但我们设计用电流互感—电流采样—AD转换的方案，因为这种方案使我们的设备可以直接升级成为功能更强的、可以进行功率检测的智能插座，即可扩展性强。
当电器不在运行时，负载电流为接近零的微小值。
当电器运转时，负载电流为较大值。
我们设定最小工作电流阈值，当连续测得的电流，转换为有效值后小于此阈值时，可认为电流为零，电器处于关闭状态。
当测得电流大于此阈值时，可认为电流不为零，电器处于运行状态。
A Tmega16单片机自带具有10位精度的AD转换器（ADC），输入电压可测量的范围在0－Vcc内。
因此ATmega16单片机的片上ADC完全可以满足负载电流检测的需要。
此10位的ADC可将GND与参考电压Vref 之间的输入电压转换为2^10 个不同的数字量。
转换后得到的数字量范围在0 与2^10 － 1 之间。
当使用十位转换精度时，单片机片上ADC分辨率可计算如下：其中Vref 为ADC 参考电压取值。
例如，取参考电压为片内的2.56V基准电压时，根据公式（1）计算：设转换结果为Valueadc ，则输入电压in V 与adc Value 之间的转换关系由下式给出：至此，我们有以下结论：理想情况下，若电流互感器变比为1：n，则电流变比（初级线圈与次级线圈流过的电流之比）: :1 ps II n = ，当次级采样电阻取值s R 时，设备可检测到的最小阻性用电器功率阈值可估算为：具体应用之时，s R 的取值要满足电流互感器的额定二次负载要求，并且二次端不允许开路，否则会存在很大的安全隐患。
在实际情况下，由于电磁环境的干扰、ADC基准源的扰动、输入杂波的存在等原因，最小灵敏功率实际值必定比计算得到的min P 大。
在需要优化最小灵敏度的应用场合，可有以下改进思路：1. 使用更高精度ADC2. 对输入高频干扰进行滤波处理3. 改变互感器的变比考虑到本系统设计时的应用环境为机房电器和普通家电的监控，不会存在功率非常小的情况，因此为了最简化系统硬件规模，暂时不考虑这个问题，只做最简单的滤波和抗电磁干扰处理。
模块硬件设计如下：取合适变比的电流互感器，初级端直接接用电器电流回路，次级端接检测装置，通过电流互感器将前端用电器与后端检测装置隔离，起到安全耦合的作用。
将流过用电器的电流耦合到电流互感器次级线圈后取样和简单滤波，将取样电压连接到单片机的ADC。
在收到检测用电器工作状态的指令时，由ADC连续进行数次转换，以检测电流峰值；待数次转换全部完成之后，将ADC转换结果计算得到用电器工作状态，并将结果发送到WIFI 模块。
遥控开关模块遥控开关模块由连接在单片机上的电磁继电器实现。
电磁继电器控制信号来自单片机IO 接口。
控制信号为高电平时，电磁继电器内部的三极管饱和导通，继电器通电，磁接触点吸合，负载开路。
当控制信号为低电平时，内部的三极管截止，继电器磁力消失进而磁接触点断开，负载接入电源回路中。
根据继电器的型号不同，它的触电负载能力也不同。
试验中我们使用交流承载能力为250V，5A 的电磁继电器进行遥控开关功能的功能验证。
电源系统需要稳定的直流电供电：WIFI模块、电磁继电器和ATmega16单片机需要低电压（5V 左右）直流电源供电。
因为整个插座的耗电量较小，因此我们设计以下交流——直流电源转换电路。
此电路可将电源从交流220V市电转换成直流电，有着体积小、电压稳定的特点。
电路原理图如下图3 所示。
程序逻辑总体逻辑智能插座设备通过WIFI模块与家用智能终端连接：一方面，通过WIFI模块将传感数据送出到家用智能终端；另一方面，通过WIFI模块接收家用智能终端的控制信息。
AD 转换AD转换通过指令触发。
当单片机收到查询指令时，触发连续的AD转换，然后计算结果，并将得到的结果通过与单片机串口连接的WIFI 模块送出。
A Tmega16 单片机的ADC 输入接口与通用IO 接口PA0－PA7复用。
试验时我们选取（PA7）接口作为单通道AD 输入接口。
AD 初始化和运行程序流程如下：1.将选定的AD输入接口（PA7）设置为高阻态输入状态，并写ADMUX 寄存器，指定输入接口2. 设置基准电压3. 设置数据对齐方式4. 设置AD 转换频率5. 设置转换方式6. 开始AD 转换7. 得到AD 转换数据8.处理得到的数据，并根据公式计算得到用电器工作状态USARTWIFI模块与单片机通过USART连接并实现数据双向传输。
USART串口通信需要给主从原件设置相同的波特率。
其他细节在此不再赘述。
扩展接口A Tmega16 的多通道ADC 和较多IO 接口（包括SPI和TWI串行接口）使得我们在有其他需求时，可以继续添加其他传感设备。
对于输出量为模拟信号的传感器，可根据其输出电压幅度，将其输出电压处理和采样之后接到某空闲ADC通道输入接口，并进行AD转换；对于输出量为数字信号的传感器，可直接读取传感器输出的数字信号值。
功能测试本文主要考虑智能插座的功能设计与实现，但智能插座在部署使用时，一般需要作为智能家居网关的上位机同时协作，实现用户与智能插座的双向连接和数据交换。
因此，功能测试包括两方面内容：1.控制命令（如开启、关闭电源的命令）从用户处发出，经过智能家居网关送达到智能插座，并触发智能插座的响应；2.在收到查询命令（如用电器工作状态查询命令）时，ADC开启并完成转换，转换数据从智能插座出发，送达智能家居网关，智能家居网关对数据进行处理后，将结果返回给用户端的程序。
本文以A VR开发板，配置必要的外设，进行功能验证。
为调试方便，以安装Windows 操作系统的笔记本电脑作为智能家居网关（上位机），直接连接智能插座WIFI，并通过上位机的测试程序，向智能插座发送控制命令，同时接收智能插座传来的数据。
经实验验证，通信、控制电源通断、检测用电器工作状态的功能都可正常实现。
功能测试的结果证明本文方案具有可行性。
总结本文在物联网背景下，从现有不同厂家、不同标准智能家居终端无法统一管理，且传统家电难以实现智能化升级等几个问题入手，根据机房设备和家电工作状态监控需求，从硬件选型、关键模块设计、软件程序设计等几个方面入手，提出了一种智能插座的设计方案。
经过对原型设备的功能试验，验证了文中方案的可行性。
原型机的设计满足了基本的功能需求，并且具有良好的可扩展性：在本文提出的设计的基础上，可以扩展实现其他个性化、复杂化的功能，比如在此基础上添加一些传感器使之成为传感器网络节点，实现智能插座通过WIFI的互联与自组网，通过外接高精度ADC实现精确的用电器功率检测等。
本文主要讨论了智能插座的总体设计方案，未就某些细节进行讨论，如未讨论系统的节能控制方案，未考虑单片机模块通信失效情况的处理等，这是本方案的不足之处。
但是当要大规模推广、应用智能插座时，这些都将是必须考虑的问题，我们将其作为下一步的研究方向。