【導(dǎo)讀】如何更好的設(shè)計(jì)智慧家庭燈光控制系統(tǒng)才能更好的切合用戶的需求和習(xí)慣呢?本文將為大家介紹一款智能化燈光控制方案,該方案可以通用到任一智能家居設(shè)計(jì)方案中,方便的應(yīng)用于各種智能家居系統(tǒng)上。
以家為平臺(tái),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù),將與家庭生活密切相關(guān)的防盜報(bào)警系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)等各子系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起。通過(guò)中央管理平臺(tái),讓家居生活舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保。類似名稱的還有數(shù)碼家居、數(shù)字字園、網(wǎng)絡(luò)家庭、家庭自動(dòng)化、E-HOME等等。
方案設(shè)計(jì)
采用I無(wú)線系列芯片結(jié)合MICROCHIP的PIC系列單片機(jī)已開發(fā)出一系列的智能家居方案,如小區(qū)的水氣無(wú)線抄表方案、家居終端無(wú)線開關(guān)方案、無(wú)線燈光控制方案、終端控制器大屏幕界面QVGA方案、終端 INTERNET($66.5800)接入方案等等。IAI公司的無(wú)線芯片系列具有集成度高、外圍元件少、功耗低、性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),芯片內(nèi)部集成了FSK無(wú)線收發(fā)必需的全部功能模塊,包括多邊帶PLL合成器、PA、LNA、混頻器、基帶濾波器、中頻放大器、信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI、數(shù)據(jù)質(zhì)量偵測(cè)DQD、電池電壓偵測(cè)、AFC 和微控制器等,同時(shí)MICROCHIP的PIC系列芯片單片機(jī)具有低功耗、高穩(wěn)定性、抗干擾性好等特點(diǎn)。為此我司采用IA4421芯片已開發(fā)了兩種小通訊模塊PHY和EV-IA4421-433M-3,可以為用戶提供串口或者SPI接口,方便用戶使用和開發(fā)。
燈光控制部分硬件組成框圖如圖1所示,其中各部分接口電路如下:
圖1 無(wú)線燈光控制電路
圖2 非隔離電源電路圖
①非隔離電源電路為MCU和無(wú)線模塊提供工作電壓,如圖2所示,采用PI的LinkSwitch-TN,由于功率MOSFET和控制器集成在一個(gè) IC當(dāng)中,設(shè)計(jì)過(guò)程可得到極大地簡(jiǎn)化。電路路中所用元件數(shù)目很少,無(wú)需
變壓器,即可以利用設(shè)計(jì)速成部分,使用標(biāo)準(zhǔn)元件完成常用輸出電壓和電流的設(shè)計(jì)。
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②無(wú)線模塊連接電路如圖3所示,PHY只需使用5個(gè)I/O口即可工作,同時(shí)采用SPI兼容的控制接口作為數(shù)據(jù)通訊接口,我們測(cè)試板也正是使用這種方式與PHY模塊進(jìn)行連接的。各個(gè)接口功能如下:SCK:SPI串口時(shí)鐘輸入;SDI:SPI串口數(shù)據(jù)輸入;NSEL:SPI片選輸入(低電平有效);SDO:SPI串口數(shù)據(jù)輸出;NIRQ:中斷請(qǐng)求輸出(低電平有效);PHY模塊用作數(shù)據(jù)。該模塊具有體積小、功耗底等優(yōu)點(diǎn),非常適合用于無(wú)線設(shè)備上。
圖3 無(wú)線模塊連接電路
③調(diào)光模塊電路如圖4所示,包括一個(gè)EMI濾波器、一個(gè)無(wú)源功率因數(shù)校正、鎮(zhèn)流器控制和燈諧振輸出級(jí),輸出級(jí)采PWM輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),通過(guò)驅(qū)動(dòng)變壓器驅(qū)動(dòng)半橋MOS管,實(shí)現(xiàn)燈光的控制。
圖4 調(diào)光控制電路
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手持RF遙控部分硬件組成框架
手持RF遙控部分硬件組成框架如圖5所示,具體電路接口如下:
①按鍵電路如圖5所示,
4*4輕觸按鍵作為用戶的輸入,用戶按鍵的輸入判斷是采用普通的I/O方式。具體每個(gè)按鍵定義為,可以根據(jù)開發(fā)著設(shè)計(jì)需要而定。
圖5 按鍵電路
②無(wú)線模塊連接電路與手持RF無(wú)線模塊的電路與燈光控制部分基本一樣,電路如圖3所示,都是使用SPI方式與無(wú)線模塊通信。
③電源電路如圖6所示,手持遙控使用5V~9V干電池為系統(tǒng)供電。
圖6 電源電路