1. 概述

通过中央管理平台,让家居生活舒适、安全、便利、节能、健康、环保。类似名称的还有数码家居、数字字园、网络家庭、家庭自动化、E-HOME等等。目前,智能家居可为用户提供家居安全报警、可视对讲、家电、照明调光、设备的室内外遥控、电话远程控制、INTERNET远程控制等多种功能。产品类型包括有线、无线或者有线和无线结合,无线方式具有无布线,移动,安装方便、应用场合广等优点逐渐成为应用主流。

2. 方案设计

本文从软、硬件两方面介绍一款智能灯光控制方案,该方案分为手持RF遥控和灯光控制两部分,可以通过手持设备实现家居灯光明暗的调节、全开全关、定时控制和软启功能。

2.1 灯光控制部分硬件组成框架

灯光控制部分硬件组成框图如图1所示,其中各部分接口电路如下:

智能家居中控方案 智能家居控制系统方案_数据

图1 无线灯光控制电路

智能家居中控方案 智能家居控制系统方案_数据_02

图2 非隔离电源电路图

①非隔离电源电路为MCU和无线模块提供工作电压,如图2所示,采用PI的LinkSwitch-TN,由于功率MOSFET和控制器集成在一个IC当中,设计过程可得到极大地简化。电路路中所用元件数目很少,无需变压器,即可以利用设计速成部分,使用标准元件完成常用输出电压和电流的设计。

②无线模块连接电路如图3所示,PHY只需使用5个I/O口即可工作,同时采用SPI兼容的控制接口作为数据通讯接口,我们测试板也正是使用这种方式与PHY模块进行连接的。各个接口功能如下:SCK:SPI串口时钟输入;SDI:SPI串口数据输入;NSEL:SPI片选输入(低电平有效);SDO:SPI串口数据输出;NIRQ:中断请求输出(低电平有效);PHY模块用作数据。该模块具有体积小、功耗底等优点,非常适合用于无线设备上。

智能家居中控方案 智能家居控制系统方案_串口_03

图3 无线模块连接电路

③调光模块电路如图4所示,包括一个EMI滤波器、一个无源功率因数校正、镇流器控制和灯谐振输出级,输出级采PWM输出驱动信号,通过驱动变压器驱动半桥MOS管,实现灯光的控制。

智能家居中控方案 智能家居控制系统方案_无线模块_04

图4 调光控制电路