功率检测模块是对负载设备的用电情况进行实时的检测，将负载设备的用电数据进行收集，提供给控制终端。使用HLW8012设计的功率检测模块的测量精度<0.3%,可以准确的测量功率、用电量等信息，具有性能稳定、设计简单等特点。

　　功率检测模块主要包含以下几个系统模块:电源模块，功率采集模块，主控制器模块和系统隔离模块。

　　二、功率检测模块硬件设计

　　电能检测有两种方法，一是隔离采样，二是非隔离采用。隔离采用是指采用互感器的方法进行采用，前端的电量信号使用电压互感器和电流互感器进行隔离并采样，此方法的缺点是造成模块的体积大且成本高。我们使用第二种方法进行采样。

　　1、电源模块

　　由于HLW8012的供电电压是5V，所以需要使用单独的电源供电，可以采用非隔离的AC-DC电源芯片输出5V。

　　此电路可以提供50mA以内的电流，具有较宽的电源输入范围，能够保证在AC85V~265V的交流范围内，实现稳定的电压输出，纹波也很小，在50mV左右。

　　2、功率检测模块</b>

　　HLW8012内置了晶振及参考电源，所以外围采样电路非常精简，外围只需要12个电阻电容器件，即组成了对电量信息的采集电路。电压采样通过电阻分压的方法进行测量，将市电上的电压经5个电阻进行分压，降至100mV左右进行采样。电流采样部分由0.002欧姆的鏮铜电阻，及R28,C11等滤滤阻容件组成。负载电流从鏮铜电阻流过，使得电流信号转换成电压信号，再通过HLW8012进行采集。

　　HLW8012将功率、电压、电流等数据通过CF、CF1脚以脉冲的方式输出。CF脚输出的脉冲频率大小即表示有功功率值，CF输出的脉冲个数表示的是用电量的信息。当SEL为高电平时，CF1输出的脉冲频率表示电压有效值上，当SEL为低电平时，CF1输出的是电流有效值。

　　HLW8012的CF脚输出的脉冲频率的周期表示功率值P，功率越大，CF脚输出的脉冲频率越大，且成比例变化。即:P_ref/f_ref=P/F;所以，己知Pref、fref和F，就可以计算出当前负载的功率值。同理，电压及电流也适用于此公式。

　　3、主控制器模块

　　由于受到体积及成本控制因系的影响，我们选用STC的15F102单片机作为主控MCU。STC15F102具有体积小，SOP8封装，可靠性高等优点。MCU对HLW8012的输出信号进行采集，将HLW8012的脉冲信号转化为数据信号以及统计负载电器的用电量，通过模拟串口的方式将数据发送出去。

　　4、隔离模块

　　因为是采用的非隔离方法进行采样，所以模块需要对强电进行隔离，这里采用光藕的方法对采样部分进行隔离，并通过光藕将数据传送给控制模块。