電路圖集錦：智能家居安防設計有妙招！

　　智能家居火了，安全問(wèn)題隨之衍生，備受人們關(guān)注。鑒此，電子發(fā)燒友網(wǎng)整合了部分基于安防的智能家居設計電路圖，并有專(zhuān)業(yè)技術(shù)編輯進(jìn)行點(diǎn)評，歡迎共同交流探討。

　　基于Cortex-M3微處理器的智能家居監控終端電路模塊設計

　　智能家居系統的組成和結構的基礎上，提出了通過(guò)Intemet網(wǎng)絡(luò )對家用電器和安防設備進(jìn)行遠程監控的方法。給出了基于Cort-ex-M3微處理器的智能家居控制終端的硬件設計方案和實(shí)現方法，介紹了控制終端軟件實(shí)現的原理和流程。設計了一款內嵌Zig-bee模塊的PDA以方便用戶(hù)在室內對家用電器進(jìn)行控制。該系統結構簡(jiǎn)單、安全可靠、性?xún)r(jià)比高，具有廣闊的應用前景。

　　Zigbee模塊電路

　　在RF收發(fā)器上，選用了Chipcon公司的 CC2420射頻收發(fā)器，它實(shí)現Zigbee協(xié)議的物理層（PHY）及媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層（MAC），具備65，000個(gè)節點(diǎn)通道并可隨時(shí)擴充，以及低耗電、 250kbps傳輸速率、快速喚醒時(shí)間、CSMA-CA通道狀態(tài)偵測等特性。CC2420可以通過(guò) 4線(xiàn)SPI總線(xiàn)（SI、SO、SCLK、CSn）設置芯片的工作模式，并實(shí)現讀／寫(xiě)緩存數據，讀／寫(xiě)狀態(tài)寄存器等。通過(guò)控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設置發(fā)射／接收緩存器。在數據傳輸過(guò)程中CSn必須始終保持低電平。另外，通過(guò)CCA管腳狀態(tài)的設置可以控制清除通道估計，通過(guò)SFD管腳狀態(tài)的設置可以控制時(shí)鐘／定時(shí)信息的輸入。

　　Zigbee模塊的電路原理圖如圖3所示：

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評：ARM公司的Cortex-M3是一個(gè)速度快、功耗低、價(jià)格便宜的32位內核，能很好地實(shí)現控制以及以太網(wǎng)接入等功能。選用NXP的具有Cortex-M3內核的LPC1769作為主控器件，采用ENC28J60作為網(wǎng)絡(luò )接口器件來(lái)設計以太網(wǎng)接入器是比較合適的。


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本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)10月《智能安防特刊》EE DESIGN欄目，轉載請注明出處！
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　　家居防盜報警無(wú)線(xiàn)中央控制系統電路設計

　　單片機最小系統：是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。對51系列單片機來(lái)說(shuō)，最小系統一般應該包括：?jiǎn)纹瑱C、晶振電路、復位電路。下面給出一個(gè)51單片機的最小系統電路圖：

　　復位電路：

　?。?）由電容串聯(lián)電阻構成，由圖并結合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)，可以知道，當系統一上電，RST腳將會(huì )出現高電平，并且，這個(gè)高電平持續的時(shí)間由電路的RC值來(lái)決定。典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個(gè)機器周期以上就將復位，所以，適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位。一般教科書(shū)推薦C 取10u，R取10K。原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個(gè)機周期的高電平。至于如何具體定量計算，可以參考電路分析相關(guān)書(shū)籍。

　?。?） 晶振電路：典型的晶振取11.0592MHz（因為可以準確地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通訊的場(chǎng)合）/12MHz（產(chǎn)生精確的uS級時(shí)歇，方便定時(shí)操作），在本電路中，取12M。

　?。?） 單片機：一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機。對于31腳（EA/Vpp），當接高電平時(shí)，單片機在復位后從內部ROM的0000H開(kāi)始執行;當接低電平時(shí)，復位后直接從外部ROM的0000H開(kāi)始執行。

　　AT89C51單片機的共40個(gè)引腳功總共40個(gè)腳，電源用2個(gè)（Vcc和GND），晶振用2個(gè)，復位1個(gè)，EA/Vpp用1個(gè)，剩下還有34個(gè)。 29腳PSEN，30腳ALE為外擴數據/程序存儲器時(shí)才有特定用處，一般情況下不用考慮，這樣，就只剩下32個(gè)引腳，它們是：

　　P0端口P0.0 - P0.7共8個(gè)；

　　P1端口P1.0 - P1.7共8個(gè)；

　　P2端口P2.0 - P2.7共8個(gè)；

　　P3端口P3.0 - P3.7共8個(gè)；

　　穩壓直流電源

　　設計為5V直流穩壓電源給系統供電，AC220市電經(jīng)220V～9V變壓器變壓，然后經(jīng)橋式整流電路，再經(jīng)電容濾波電路，經(jīng)7805穩壓管穩壓，再進(jìn)行二次濾波，輸出較穩定的5V電壓，給本系統供電。

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評：利用單片機設計了無(wú)線(xiàn)接收系統，并把接收到的無(wú)線(xiàn)電信號分析計算，傳給PC機作為顯示終端，利用VB設計了友好的人機界面，實(shí)現下位機的狀態(tài)顯示和對其控制。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統電路設計

　　智能安防及遠程監控

　　智能安防系統主要由各種報警傳感器（人體紅外、煙感、可燃氣體等）及其檢測、處理模塊組成。入侵檢測報警電路及其他火災、燃煤氣泄漏報警電路類(lèi)似，其中入侵檢測報警框圖及電路如圖4所示。

　　接口電路

　　圖4中，DTMF（雙音多頻）收發(fā)電路如圖5（a）所示，其核心芯片為MT8880，可接收和發(fā)送DTMF全部16個(gè)信號，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處理器直接對接。其自動(dòng)摘掛機可以通過(guò)單片機I／O口控制一個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)，繼電器的控制端連接一個(gè)電阻接入電話(huà)線(xiàn)兩端，從而完成模擬摘掛機。

　　GPRS通信模塊——TC35模塊主要通過(guò)串口與單片機連接，實(shí)現單片機對TC35模塊的控制，從而實(shí)現遠程控制功能。電路如圖5（b）所示。

　　圖5 接口電路

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評：智能家居控制系統的總體目標是通過(guò)采用計算機、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)控制和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統。系統中照明及設備控制可以通過(guò)智能總線(xiàn)開(kāi)關(guān)來(lái)控制。系統主要采用交互式通信控制方式，分為主從機兩大模塊，當主機觸發(fā)后，通過(guò)CPU將信號發(fā)送，進(jìn)行編碼后通過(guò)總線(xiàn)傳輸到從模塊，進(jìn)行解碼后通過(guò)CPU觸發(fā)響應模塊。因為主機模塊與從機模塊完全相同，所以從機模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機模塊實(shí)現交互式通信。