| 针对目前智能家居组织繁复，本钱激昂等的过错，运用开合电源和单片机安排了一种无线智能家居体系。它将操纵指令由遥控器通过无线形式发进到操纵器上的无线模块，再由无线模块将指令解析给单片机，通过由单片机操纵的开合电源来操纵继电器的开和合，从而到达智能化操纵家电电源开合的宗旨。 发送模块首要由HS1527(＄1056.0000)无线发码芯片、声表面滤波器、指示灯及滤波电途等构成，发送模块行动遥控器来操作，电途图如图2所示。当按下分歧的按键K时，发码芯片就会通过天线发出分歧的编码，编码原委天线发送到吸收模块由吸收模块将编码交由操纵模块解析惩罚，发送模块供电电压12 V，由电池供电。 
无线吸收模块由两个人构成，供电个人由LNK304DN(＄0.5040)及表围电途构成，该电途可将220 V互换电压转换成直流5 V电压，差异给吸收模块和操纵模块的惩罚器供电，电途图如图3所示。 
无线吸收个人首要由解码芯片SYN500R、晶振和表围电途构成超表差吸收模块，吸收模块职掌吸收来自愿送模块的编码，然后将编码交由惩罚器惩罚，惩罚器惩罚后通过放大器将信号放大，然后操纵继电器的开和合，吸收个人电途图如图4所示。 
操纵模块首要由惩罚器单片机、继电器和表围元件构成开合电源，con端接入互换照明电，AC-L和AC-N差异接入互换电前线和零线，OUT端联贯负载，此体系可能操纵多途负载，实行中该操纵模块联贯了一个继电器操纵一起负载，操纵模块电途图如图所示。 
目前的智能家居无线长途操纵工夫还处于无间进展完好中，正在实践运用中也遭遇了少许题目。比方受方今无线搜集信号的扰乱、传送带宽方面和太平性的节造，使得诸如高质地运动图像传输等少许更高宗旨的效用运用仍比力难以达成，但跟着我国通讯搜集的慢慢筑成，这些限造都将会被冲破，家居智能化以及无线长途操纵工夫将会取得更大的进展。 本文选自电子发热友网2014年12月《聪颖家庭特刊》“EE DESIGN(＄9.9900)”栏目更多合于智能家居安排手段与英华请下载合连特刊。 
科学工夫进展速速，借帮飞速进展的搜集和音讯工夫，人们可能深居简出地纵览环球。为了适当音讯化的需求，科研机构将智能化的理念引入幼区打点，并进一步引入家庭，从而发生了智能家居的观念。将手机通讯和以太网通讯工夫引入智能家居的安排，正好运用了现有的优异的通讯条款，使正在表的业主能实时相识家中的太平，提升业主的太平感，并且通过手机及时操纵家电，提升了业主生计的称心度。 串行端口电途：家电操纵板采用串口与XSBase270实行箱举办通讯，其采用了经典的兼容RS-232轨范的MAX232 
此中2脚RxD为吸收引脚，3脚TxD为发送引脚，GND为信号地引脚。大凡处境下普遍串口只接这几个引脚；特其余串口，如蓝牙串口除接上述的三个脚以表，还接了DSR引脚和CTS引脚，是由于蓝牙串口的数据流输出采用这两个脚的信号操纵；而其他引脚是跟MODEM合连的。正在智能家居体系中，家电操纵板接普遍串口，GSM模块接蓝牙串口。RS-232信号相对付信号地而言，正在正负电平之间摆动。发送数据时，发送端输出的正电公正在+5V到+15V之间，负电公正在-5V和-15V之间。多数据传输时，线上为TTL电平。吸收器模范的使命电公正在+3V~+12V与-3V~-12V。因为发送电和善吸收电平的差仅为2~3V旁边，于是其共模压迫本领差，加上双绞线的漫衍电容，信号传输隔绝最大为15m，最高速度为20kb/s。MAX232(＄2.0686)包括2个驱动器、2个吸收器和一个电压爆发器电途，供应TIA/EIA-232-F电平。该器件吻合TIA/EIA-232-F轨范，每一个吸收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。 
家用电器操纵的接口电途如图2-7 所示，K1～K4 为继电器，差异操纵四途家电的闭合和断开，Q1～Q4 为继电器线圈电流驱动，电途由单片机的P1口举办操纵，DD1～DD4 发光二极管用于显示某途操纵电途的使命处境，首要为了调试电途而扶植。 
烟雾、煤气揭发、红表等这些传感器的报警信号通过光电耦合接入单片机的P2 口，如图2-8 所示，正在传感器没有报警信号时，光电耦合芯片处于截止状况，与之相连的单片机端口为低电平；当传感器有报警，传感器输出高电平，此韶光电耦合芯片导通，与之相连的单片机端口为高电平，由单片机对报警信号举办收罗并做出相应惩罚。 如图所示为体系遥控发射道理图，P1.0 口为按键输入口；P2.0 口为红表发射端口，用于输出38kHz 载波编码，脉冲经9013（NPN）放大然后由红表发射管输出；第9 脚为单片机的复位脚，采用RC 手动复位电途；18、19 脚接晶振。 
大凡的红表吸收头首要由集成电途表加阻容元件，红表线吸收管及滤波光片等构成，电途安排相对繁琐，正在实践运用中未便当。而红表遥控吸收头SM0038 集红表吸收管，前置放大解调等于一体，无表部电途，体积幼，密封性好，聪明度高，运用轻易，用幼功率红表发射管发射信号吸收隔绝达35 米，而且价钱低廉。它仅有三条管脚，差异是电源正极、电源负极以及信号输出端，其使命电压正在5V 旁边，吸收频率为38kHz，它的首要效用席卷放大，选频，解调几大个人，条件输入信号需是一经被调造的信号。从而使电途到达最简化，聪明度和抗扰乱性都分表好，是一个吸收红表信号的理思装配。如图5 所示： 
吸收电途和调光电途的达成均是通过继电器达成的，给每一个继电器串联一个电阻，组成一个回途，本电途将四个继电器回途并联，联贯正在P0 口上，当四个继电器均闭适时，灯最亮，当三个继电器使命时，灯较亮，当两个继电器使命时灯次亮，当一个继电器使命时，灯最暗，当四个继电器都不使命时，灯胆处于紧闭状况。吸收电途图如图6 所示： 
(＄3.7875)芯片，AT89C51(＄3.7875)是一种带4k字节闪动可编程可擦除只读存储器的低电压，高本能CMOS 8 位微惩罚器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器造作工夫造作，与工业轨范的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。因为将多效用8 位CPU 和闪动存储器组合正在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51(＄3.7875)是一种高效微操纵器，为许多嵌入式操纵体系供应了一种圆活性高且价廉的计划。AT89C51(＄3.7875)是一个低功耗高本能单片机，40 个引脚，32 个表部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2 个表间断口，2 个16 位可编程按时计数器，2 个全双工串行通讯口，AT89C51(＄3.7875)可能根据惯例举措举办编程，也可能正在线编程。 此体系参考安排与现有处理计划之间有高度分别，这种安排不含电池，以是免除了电池调动、电池充电的困难，而且俭约了与电池爱护合连的本钱。此处理计划还确保了不存正在与装置合连的节造，只消存正在普遍室内照明即可。另表，也没有 ON/OFF 开合；全体负载联贯和断开均由电源打点 IC 惩罚，以是确保了此处理计划拥有自我打点本领。 
经优化的太阳能电池 （Cymbet），实用于室内照明处境，通过可打点太阳能电池的高效直流/直流升压转换器/充电器，达成超低功耗，从低输入源达成络续能量搜集：VIN 80mV（模范值），超低静态电流：电源打点 IC 的 Iq 幼于330nA（模范值），而 BLE 芯片为 1uA，冷启动电压：VIN 330mV（模范值），可编程的动态最大功率点跟踪 （MPPT）。 以太网开垦板。行动终端，收罗房间内的温湿度、音响、光彩等信号，并通过以太网发送出去。吸收端可认为一律的终端，也可能是PC，以至是一个轻易的安卓APP。可能行动智能家居的研习开垦板。STM32(＄20.3400)ENC28J60(＄2.3200)以太网开垦板全体电途采用STM32(＄20.3400)F103RBT6（STM 32F103RBT6数据手册）行动主操纵芯片，以太网芯片ENC28J60(＄2.3200)S和NRF24L01(＄1.4400)（NRF24L01(＄1.4400)数据手册）无线模块达成无线通信。 效用模块席卷：TM32开垦板最幼体系、电源模块、LCD1602液晶显示模块NRF24L01 
以太网组成智能家居的数据传输搜集，不只能能避免从头布线的困难，同时可能供应可观的数据含糊本领，而且可能光滑过渡与互联网相联贯。凭据以太网这些利益，提出一个基于STM32 无线监控报警体系首要由GSM短信模块、监控者手机和智能监控模块构成，GSM模块首要供应体系和用户之间的通讯信道。智能监控模块及其表围电途可达成对边缘数据的收罗和监控，假如监控对象寻常的话就陆续轮回监测，假如涌现题目，微操纵器即采用AT下令通过GSM短信模块发送短音讯给监控者，监控者也可用短音讯的下令式子去扶植以微操纵器为主旨的智能模块，以及发送短信信息盘查下令和监控处境，从而到达无线监控的宗旨。 PT2262／2272配对应用可构成遥控发射和吸收电途。此中PT2262构成遥控器，PT2272构成吸收器，它们务必使命正在统一频段，地方编码务必齐备不异才干配对应用。发射电途用来发射3I5MHz的高频载波，将编码后的地方码、数据码、同步码陪伴载波沿途发射出去，吸收电途将发射电途发射出的信号有用地吸收过来，原委放大后，再送入解码电途解码后，形成所需的电信号。当解码芯片PT2272吸收发送过来的信号时，VT脚输出一个正脉冲，经9014取反后向单片机发生一个间断吁请，CPU接到间断信号后读取PT2272芯片的实质，与此同时，相应的数据脚也输出高电平。假如发送端按键向来被按住，编码芯片也会毗连发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不会与电源连通，于是315MHz的高频发射电途不使命。PT2272构成的吸收电途安排图见图2。 PT2272解码芯片分为锁存输出和非锁存输出。后缀数字n流露有n途并行的操纵通道，当采用n途并行数据时，对应的地方编码应当是位。地方输入端，有三种状况可供采取：悬空、接电源、接地；数据输出端，只要两种状况可供采取：接电源、接地。本次安排选用PT2272-M4，即采用非锁存输出、地方码8位、数据码4位。 
TC35首要由GSM基带惩罚器、GSM 无线模块、电源模块、闪存、ZIF联贯器、天线个引脚， 通过一个ZIF 联贯器引出。这40个引脚可能划分为5类， 即电源、数据输入／输出、SIM 卡、音频接口和操纵。第1～14脚为电源个人， 此中1～5为电源电压输入端Vbatt+，6～10为电源地GND， 11、12充电引脚，13对表输出电压，14为ACCUTEMP接负温度系数的热敏电阻；24～29为SIM 卡引脚；33～40为语音接口用来接电线位数据输入／输出。TC35模块及其表围安排电途图见图3。 应用TC35这个模块时需求幼心以下几点：（1）模块上电10ms后（电池电压须大于3V），为使之寻常使命，务必正在15脚（IGT）加时长起码为100ms的低电平信号，且该信号低落沿功夫幼于1ms。启动后，15脚的信号应连结高电平。（2）SIM引脚中的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡，该引脚置为高电普通，体系方可进入寻常使命。（3）TC35的SYNC引脚有两种使命形式，一种是指示发射状况时的功率伸益处境，另一种是指示TC35的使命状况。本模块应用的是后一种效用，即当LED熄灭时，说明TC35处于紧闭或睡眠状况；当LED为“600ms亮/600ms熄”时，说明SIM卡没有插入或TC35正正在举办搜集登录；当LED为“75ms亮/3s熄”时，说明TC35已登录到搜集，处于待机状况。 本体裁系先容了无线监控报警体系的使命道理、总体安排框图，对体系的内部构成个人电源、单片机、PT2272、TC35举办了分析，并给出了PT2272和TC35的详细安排电途图。这篇著作是针对家庭太平安排的一款无线监控报警体系，也可用于其它园地。借帮最牢靠、最成熟的GSM挪动搜集，直接将警情以短信息（短信息是环球挪动通讯体系中最轻巧的数据通讯形式。跟着短信息生意的日益完好，短信息已具备承载要紧数据音讯的本领）的式子反响到用户手机显示屏上，具备牢靠性强、体积幼和功耗低等特征。 
电子发热友网工夫编纂点评：先容了一种家居安防无线监控报警体系的硬件电途安排举措，它以SM89516A单片机为主旨，通过操纵由解码芯片PT2272、射频吸收模块构成的吸收电途，对感觉器收罗到的报警音讯举办惩罚，通过操纵TC35模块以GSM短信息的形式达成合法用户手机与监控报警体系之间的指令与数据吸收和发送。该报警用拥有现场警笛报警和无线报警效用。 提出了通过长途电话达成智能家电操纵体系的一种达成计划。先容了家电和电话之间的操纵接口电途， 计划了体系组织及硬件。智能家电是将计划机通讯搜集工夫与数字工夫，以轻易出色的式子融入到古板家电中，使家电具备智能化和音讯搜集效用。智能家电的发生和进展将对古板家电、计划机和通讯业发生深远影响。 DTMF 双音多频信号解码电途是目前正在按键电话、程控换取机及无线通讯兴办中遍及运用的集成电途。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号，本体系采用HT9170行动DTMF 信号的解码主旨器件，如图2 所示。 HT9170 是一个具罕有字解码和滤波效用的双音多频信号吸收器，通过三次滤波和两次数字解码电途将DTMF 信号输入转换为四位并行二进造码数字信号输出。芯片内有一个内置的放大电途对输入信号举办调度。其预置滤波电途可将350Hz ～400Hz 信号滤掉，再通过低通滤波电途和高通滤波电途将信号认识为低频信号和高频信号。运用数字计数的举措对16 种DTMF 输入举办解码，并发生4bit 的代码输出。当HT9170 吸收到远端用户发送的DTMF 信号时，其DV 引脚被置成高电平，同时DTMF 信号被送至内部电途举办解码，将OE 脚置成高电平后，其D0～D3 脚输出四位并行二进造数据，DTMF 输入与解码输出对应干系如表1 所示，此中Z为高阻态。输出的四位并行二进造数据直接与单片机的P0. 0～P0. 3 联贯，读入至单片机惩罚。 
电话被呼唤时，换取机发来振铃信号。振铃为毗连的正弦波，电压有用值50V 12 V ，振铃周期约为5 秒。为避免用户呼唤体系时发生的高压振铃信号对DTMF 信号解码电途发生伤害，正在体系待机及振铃时，DTMF 信号解码电途应处于离线状况。只要正在体系检测到振铃并自愿摘机后，DTMF 信号解码电途才处于上线状况 。 体系屏弃了少许繁复的，兼容性差的芯片，取而代之的是取得遍及运用而且操纵轻易的DTMF 双音频解码芯片和单片机，识别率高，而且工夫成熟，使得体系可能正在繁复处境下太平使命。另表，可能通过进一步的高级菜单安排与驱动电途安排来完好操纵单位，填补操纵家电的运作功夫、风速等第等繁复操作，使长途家电操纵形式尤其智能化。 
电子发热友网工夫编纂点评：先容的电话长途智能家电操纵体系以轨范程控换取信令行动体系操纵下令，达成对家用电器等兴办的长途操纵。遍及运用而且操纵轻易的DTMF 双音频解码芯片和单片机，识别率高，达成计划创造轻易、投资低，另表因为价钱低、应用便当等特征而便于推行。 每年由于睡眠呼吸疾病死去的人不正在少数，很恐慌吧。这即是睡眠呼吸暂停症，大凡正在诊断患者是否罹患睡眠呼吸暂停症是指患者正在睡眠中涌现呼吸暂停和低，通气的总次数进步每幼时5 次。何如确保家里的睡眠呼吸暂停症患者太平睡眠呢？本文将先容一种无线型睡眠呼吸暂停症看守体系电途安排。 心跳蜕化应用的感测组件为光传感器，首要运用人体心脏裁减时血管中的血流量及血氧浓度会以是而发生蜕化。本体系采用光耦合器（CNY70(＄0.5376)）运用光反射法侦测血管终局血流量的蜕化。音频信号吸收器首倘若吸收睡眠时因呼吸道梗塞所发生的鼾声，本体系采用电容式音频吸收器行动信号吸收的首要组件，运用吸收音波压力改动振动膜的位移量，使振动膜与铝质表壳间的电容CT 跟着音波强弱改动电容量，再经FET 已毕阻抗的转换发生RECM，使REXT 和RECM 的分压改动，取得分歧的输出。图1 为音频回收器内部架构及举动道理。 
心跳蜕化时，传感器所衡量到的信号，包括有直流偏压（DC Offset）、心跳蜕化的信号、呼吸及肌肉颤动、60Hz 及高频的噪声，此中央跳蜕化的信号为所需的信号，其它信号一律视为噪声，以是差异采用硬件的前置滤波电途及软件两种惩罚形式，以排除分歧的噪声对衡量所酿成的影响。前置滤波电途首要特征是可能减轻软件轨范举办数字信号惩罚所需的运算量及功夫，避免酿成信号惩罚历程中延迟景象。图2 为心跳感测电途。 
运用呼吸时胸腔的晃动拉动卧式可变电阻改动电阻值所以发生的电压蜕化，经由信号放大电途、比力电途，即可鉴定呼吸的景象。图3为呼吸感测电途。 
图4 所示为本体系CPU 及显示电途。CPU 是应用盛群半导体股份有限公司所分娩的HT46R24 微操纵器，此中由Port A 及Port C 驱动15*4 中文显示型LCD，行动心理参数数据的显示，Port B 为心理参数及按时器的输入端，而Port D 则原委MAX232(＄2.0686)准位转换做串行传输。 心理参数衡量计之轨范如下：正在心理参数衡量时为了避免读取到身体翻转时的舛错信号，运用多重读取的形式加以避免，正在信号蜕化时毗连读取，且每次读取间参预一段功夫延迟，再原委比对读取的信号是否不异，此形式可低浸信号读取时的舛错率。惩罚已毕后的心理参数原料存放于微操纵器的缓存器，并通过中文型LCD 显示所衡量到的心理参数。蓝牙无线模块传输方面，首要将蓄积正在微操纵器内部缓存器的心理参数数据通过RS-232 串行传输与一面计划机间做数据通信。 
电子发热友网工夫编纂点评：正在安排单芯片微操纵器时，务必以功夫轴为基准，衡量各项心理参数，才干于重筑时寻找各个心理参数间的干系。为了使心理参数衡量计的体积幼型化， 务必采取低打发电量及体积较幼的组件，并应用微操纵器使具体电源打发最幼化。蓝牙无线传输模块为低功率打发且高太平性的无线数据传输兴办。 近年来，天下上多个国度造订战略以分阶段落选白炽灯胆。荧光灯及紧凑型荧光灯（CFL）的能效比白炽灯高，但含剧毒物质汞，存正在环保顾虑。比拟较而言，具备环保上风、近年来本钱稳步低落的高亮度白光LED 工夫一经疾速矫正，适合于白炽灯胆取代等LED 通用照明运用。LED 通用照明运用遮盖宽敞功率限造，低至3 W 到15 W 的LED 住所照明，中等功率有如15 W至75 W 的贸易及造造物装点性照明，高至75 W 到250 W 的户表及根蒂措施照明，模范照明产物有如MR16/GU10 灯、E27/A19 灯胆、镇流器、筒灯、T8 灯管、街灯等。 (＄0.9720)及NCL3008x 系列等。中等功率LED 通用照明运用中可能采用NCL30000(＄0.6000)及NCL30001(＄1.2600)等单段式功率因数校正LED 操纵器；功率更大的运用可能采用NCL30051(＄1.6625)和NCP1910(＄1.0875)如许的高能效组合操纵器。对付中大功率LED 通用照明运用而言，安排职员还可能按照运用需求采取古板的两段式（PFC 段 + DC-DC 转换段）LED 驱动计划。此中，NCL30000(＄0.6000)及NCL30002(＄0.7425)均是单段式功率因数校正（PFC）、支撑TRIAC 调光的LED 驱动器。安森美半导体开垦了基于NCL30000(＄0.6000)/2 的非远隔可调光、高功率因数（PF） A 型灯、GU10降压LED 驱动器参考安排，其电途图如图4 所示。 
(＄0.3920)和NCL30083(＄0.4340)等器件，是安森美半导体新推出的高能效准谐振操纵器，用于低功率LED 照明运用。这系列器件中，NCL30081(＄0.3920)和NCL30083(＄0.4340)支撑分措施光（5 措施光），而NCL30082(＄0.3920)支撑模仿、数字PWM 及TRIAC 调光。NCL30081(＄0.3920)和NCL30083(＄0.4340)的分措施光效用，使LED 照明灯具可能应用轨范壁式开合就可举办5措施光。这种调光驱动计划可直策应用轨范壁式开合，无需改造照明根蒂措施，本钱拥有上风。 
电子发热友网工夫编纂点评：跟着智能化的普及，LED 照明也取得速速进展。本文剖判了通用照明LED 驱动器面对的挑衅，扼要先容各类功率等第的LED 通用照明运用的驱动器计划，并着重先容了可调光的LED 驱动电途安排，以饱吹LED 通用照明进展及应接LED 跟着中国都邑化经过的饱动，经济的进展，能耗总量呈络续伸长的态势，以是能源打点势正在必行。对工矿企业、造造楼宇的能源打点，依赖于对能源音讯的数收罗及剖判。除电能表，其它品种能耗也需求收罗，如水、气等。目前大个人的水表、气表，其音讯远传形式为脉冲输出，并不适合能源打点体系的直接收罗需求，以是很难将非电量的能耗音讯融入能源打点体系。现有的脉冲收罗器是针对老式机器式电度表开垦的产物，已毕电能脉冲到电度数的数字转化，但不行将水量、怀抱等转化成对应的数字当量。 三订互换电压、电流信号收罗：基于本钱、内部空间和0.5 级精度安排的归纳思虑，电压信号采样选用电阻搜集分压的形式，电流信号采样选用电流互感器加电阻取样的形式，并都采用二极管BAV199 
对脉宽为80ms20ms 的三途表部输入脉冲信号举办计数（对付脉宽不正在此限造之内的信号行动杂波滤脉冲输出接口为光耦远隔型，脉冲波形为轨范方波，脉冲宽度为80ms20ms，硬件道理如图所示。 
电子发热友网工夫编纂点评：本文提出了一种希奇的带脉冲计量的能源打点仪表。采用TERIDIANEnergy Meter IC 71M6533 ，运用其片内高精度22 位-ADC 和独立的32 位计划引擎，运用一系列开垦用具，联合丰饶的电表安排体味，已毕了仪表开垦。比较古板数据收罗器，拥有本钱低、精度高、直观易读、装置精练、组网便当等利益。本文选自电子发热友网2014年12月《 |
