基于NRF905的無(wú)線窗簾控制器模塊電路設(shè)計(jì)

　　本控制器主要包括五個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制部分，NRF905無(wú)線傳輸控制部分，手動(dòng)控制部分，電壓變換部分，電機(jī)控制部分。以宏晶公司的 STC12LE5616AD單片機(jī)作為控制核心，采用挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器芯片NRF905單片無(wú)線收發(fā)器作為無(wú)線通信器。單片機(jī)將控制命令由NRF905傳送到電機(jī)控制電路以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾開/關(guān)的控制。具體流程如下：當(dāng)控制按鍵被按下后，單片機(jī)控制器A檢測(cè)到相應(yīng)動(dòng)作，并將相應(yīng)的控制命令寫入NRF905，NRF905將此數(shù)據(jù)處理后發(fā)送出去;當(dāng)接收端的NRF905收到發(fā)送端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后，先將數(shù)據(jù)解析，然后再將解析后的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)控制器B，由單片機(jī)控制器B進(jìn)行分析后指揮電機(jī)控制電路執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作控制交流電動(dòng)機(jī)，以達(dá)到開/關(guān)窗簾的目的。

　　電壓輸入變換電路：系統(tǒng)各部分對(duì)輸入電壓的要求不同，采用三端穩(wěn)壓芯片LM7805和低壓差電壓調(diào)節(jié)器LM1117對(duì)電壓進(jìn)行變換以滿足不同部分對(duì)電壓的需求，VDD為12V，由外部開關(guān)電源輸入，為電路中的電磁繼電器的線圈提供電壓和作為7805的輸入，VCC為5V由三端穩(wěn)壓芯片LM7805輸出，為低壓差電壓調(diào)節(jié)器LM1117提供電源，輸出為3.3V為STC12LE5616AD單片機(jī)及NRF905提供電源。78系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。

　　圖3所示設(shè)計(jì)部分采用兩個(gè)12V的歐姆龍G5RL-1A型電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的分離，使得控制部分使用弱電便可以控制220V的交流電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，由單片機(jī)的P2.1、P2.0引腳控制ULN2003A的導(dǎo)通，從而控制相應(yīng)繼電器的導(dǎo)通，最終控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。G5RL-1A型繼電器額定電壓12V動(dòng)作電壓為額定電壓的75%復(fù)位電壓為額定電壓的15%，最大容許電壓為額定電壓的90%- 110%，額定電流33.3mA，線圈電阻360歐姆。觸點(diǎn)瞬間耐壓可達(dá)10000V，耐沖擊，壽命長(zhǎng)。采用12V的繼電器來(lái)控制220V更穩(wěn)定可靠。采用一片ULN2003A做為電機(jī)控制電路的核心器件，其管腳驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA，既可以保證對(duì)繼電器的有效驅(qū)動(dòng)又可以防倒灌電流過大而燒毀單片機(jī)。D1、D2為兩個(gè)瀉放二級(jí)管，保證繼電器掉電后觸點(diǎn)能夠有效的斷開。保證電機(jī)不會(huì)因堵轉(zhuǎn)而燒毀。

　　手動(dòng)控制電路

　　當(dāng)無(wú)線控制器失靈的時(shí)候可以通過按動(dòng)按鈕S1、S2便可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制窗簾的開/關(guān)。如圖4所示。

　　　　NRF905無(wú)線遙控電路

　　從控制范圍和穩(wěn)定性方面考慮，本控制器采用挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器芯片NRF905單片無(wú)線收發(fā)器作為無(wú)線通信器。nRF905是單片射頻收發(fā)器，工作電壓為1.9-3.6V，工作于433/868/915MHz三個(gè)ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻道。頻道之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于650μs， 芯片可靠性高，芯片內(nèi)部由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成;有ShockBurstTM工作模式，自動(dòng)處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用SPI接口與單片機(jī)通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，工作于接收模式時(shí)的電流為12.5mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，功耗低。nRF905適用于無(wú)線數(shù)據(jù)通信、無(wú)線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無(wú)線鑰匙、無(wú)線監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化和玩具等領(lǐng)域。

　　無(wú)線發(fā)射部分

　　通過控制發(fā)射部分的按鍵S3和S4可以無(wú)線控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)從而控制窗簾的開/關(guān)。當(dāng)單片檢測(cè)到按鍵被按下后經(jīng)處理分析，將控制命令通過發(fā)射部分的 NRF905發(fā)給接收部分的NRF905，發(fā)送時(shí)自動(dòng)處理字頭和CRC檢驗(yàn)。以保證傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。圖5所示為發(fā)射部分的整體電路圖。

　　無(wú)線接收部分

　　接收部分的NRF905將收到的數(shù)據(jù)后檢查字頭和CRC檢驗(yàn)沒有問題后將數(shù)據(jù)解析后輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析后執(zhí)行相應(yīng)的命令，以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾開/關(guān)的控制。圖6所示為接收部分的整體電路圖。