【導讀】如何更好的設計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計方案中,方便的應用于各種智能家居系統(tǒng)上。
以家為平臺,利用計算機技術、數字技術、網絡通信技術和綜合布線技術,將與家庭生活密切相關的防盜報警系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)、網絡信息服務系統(tǒng)等各子系統(tǒng)有機的結合在一起。通過中央管理平臺,讓家居生活舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保。類似名稱的還有數碼家居、數字字園、網絡家庭、家庭自動化、E-HOME等等。
方案設計
采用I無線系列芯片結合MICROCHIP的PIC系列單片機已開發(fā)出一系列的智能家居方案,如小區(qū)的水氣無線抄表方案、家居終端無線開關方案、無線燈光控制方案、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,芯片內部集成了FSK無線收發(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、信號強度指示RSSI、數據質量偵測DQD、電池電壓偵測、AFC 和微控制器等,同時MICROCHIP的PIC系列芯片單片機具有低功耗、高穩(wěn)定性、抗干擾性好等特點。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 IC當中,設計過程可得到極大地簡化。電路路中所用元件數目很少,無需變壓器,即可以利用設計速成部分,使用標準元件完成常用輸出電壓和電流的設計。
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②無線模塊連接電路如圖3所示,PHY只需使用5個I/O口即可工作,同時采用SPI兼容的控制接口作為數據通訊接口,我們測試板也正是使用這種方式與PHY模塊進行連接的。各個接口功能如下:SCK:SPI串口時鐘輸入;SDI:SPI串口數據輸入;NSEL:SPI片選輸入(低電平有效);SDO:SPI串口數據輸出;NIRQ:中斷請求輸出(低電平有效);PHY模塊用作數據。該模塊具有體積小、功耗底等優(yōu)點,非常適合用于無線設備上。
圖3 無線模塊連接電路
③調光模塊電路如圖4所示,包括一個EMI濾波器、一個無源功率因數校正、鎮(zhèn)流器控制和燈諧振輸出級,輸出級采PWM輸出驅動信號,通過驅動變壓器驅動半橋MOS管,實現燈光的控制。
圖4 調光控制電路
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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。具體每個按鍵定義為,可以根據開發(fā)著設計需要而定。
圖5 按鍵電路
②無線模塊連接電路與手持RF無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