智能家電中的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計(jì)方案

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(lèi)似名稱(chēng)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。目前，智能家電可為用戶(hù)提供家居安全報(bào)警、可視對(duì)講、家電、照明調(diào)光、設(shè)備的室內(nèi)外遙控、電話遠(yuǎn)程控制、INTERNET遠(yuǎn)程控制等多種功能。產(chǎn)品類(lèi)型包括有線、無(wú)線或者有線和無(wú)線結(jié)合，無(wú)線方式具有無(wú)布線，移動(dòng)，安裝方便、應(yīng)用場(chǎng)合廣等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為應(yīng)用主流。

燈光控制部分硬件組成框架

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)。

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

手持RF遙控部分硬件組成框架

圖5 按鍵電路

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(jù)開(kāi)發(fā)著設(shè)計(jì)需要而定。

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7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

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(shè)計(jì)方案中，方便的應(yīng)用于各種智能家居系統(tǒng)上。