揭秘智慧家庭燈光控制系統電路 —電路圖天天讀（104）

　　以家為平臺，利用計算機技術(shù)、數字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和綜合布線(xiàn)技術(shù)，將與家庭生活密切相關(guān)的防盜報警系統、家電控制系統、網(wǎng)絡(luò )信息服務(wù)系統等各子系統有機的結合在一起。通過(guò)中央管理平臺，讓家居生活舒適、安全、便利、節能、健康、環(huán)保。類(lèi)似名稱(chēng)的還有數碼家居、數字字園、網(wǎng)絡(luò )家庭、家庭自動(dòng)化、E-HOME等等。

　　方案設計

　　采用I無(wú)線(xiàn)系列芯片結合MICROCHIP的PIC系列單片機已開(kāi)發(fā)出一系列的智能家居方案，如小區的水氣無(wú)線(xiàn)抄表方案、家居終端無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)方案、無(wú)線(xiàn)燈光控制方案、終端控制器大屏幕界面QVGA方案、終端 INTERNET接入方案等等。IAI公司的無(wú)線(xiàn)芯片系列具有集成度高、外圍元件少、功耗低、性能穩定可靠等特點(diǎn)，芯片內部集成了FSK無(wú)線(xiàn)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(zhì)量偵測DQD、電池電壓偵測、AFC 和微控制器等，同時(shí)MICROCHIP的PIC系列芯片單片機具有低功耗、高穩定性、抗干擾性好等特點(diǎn)。為此我司采用IA4421芯片已開(kāi)發(fā)了兩種小通訊模塊PHY和EV-IA4421-433M-3，可以為用戶(hù)提供串口或者SPI接口，方便用戶(hù)使用和開(kāi)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(xiàn)燈光控制電路

　　圖2 非隔離電源電路圖

　?、俜歉綦x電源電路為MCU和無(wú)線(xiàn)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當中，設計過(guò)程可得到極大地簡(jiǎn)化。電路路中所用元件數目很少，無(wú)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。

　?、跓o(wú)線(xiàn)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據通訊接口，我們測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(diǎn)，非常適合用于無(wú)線(xiàn)設備上。

　　圖3 無(wú)線(xiàn)模塊連接電路

　?、壅{光模塊電路如圖4所示，包括一個(gè)EMI濾波器、一個(gè)無(wú)源功率因數校正、鎮流器控制和燈諧振輸出級，輸出級采PWM輸出驅動(dòng)信號，通過(guò)驅動(dòng)變壓器驅動(dòng)半橋MOS管，實(shí)現燈光的控制。

　　圖4 調光控制電路

　　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：

　?、侔存I電路如圖6所示，

　　4*4輕觸按鍵作為用戶(hù)的輸入，用戶(hù)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，可以根據開(kāi)發(fā)著(zhù)設計需要而定。

　　圖6 按鍵電路

　?、跓o(wú)線(xiàn)模塊連接電路與手持RF無(wú)線(xiàn)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(xiàn)模塊通信。

　?、垭娫措娐啡鐖D7所示，手持遙控使用5V～9V干電池為系統供電。

　　圖7 電源電路

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評分析：

　　本文介紹的智能化燈光控制方案，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上。目前，智能家居可為用戶(hù)提供家居安全報警、可視對講、家電、照明調光、設備的室內外遙控、電話(huà)遠程控制、INTERNET遠程控制等多種功能。產(chǎn)品類(lèi)型包括有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)或者有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)結合，無(wú)線(xiàn)方式具有無(wú)布線(xiàn)，移動(dòng)，安裝方便、應用場(chǎng)合廣等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為應用主流。
大家如有問(wèn)題，歡迎在評論處討論。

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