基于LonWorks總線的智能家居系統(tǒng)設(shè)計
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對于沒有自動控制功能的產(chǎn)品(比如電扇、臺燈、電曖箱等)，這些普通家電的控制可以通過對其電源開關(guān)的控制來實現(xiàn)自動化。這些普通家電的身份識別問題，可以使用RFID射頻標(biāo)簽來解決。電子標(biāo)簽除了微型芯片IC以及一個高效率天線外，無任何其他元件，所以，可以方便地貼在電器插頭上。電源控制的智能節(jié)點外圍電路部分主要包括射頻讀寫模塊、與射頻讀寫模塊配合使用的天線外圍電路及220 V交流電控制電路。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。系統(tǒng)運行時，當(dāng)單片機(jī)讀取到數(shù)據(jù)后，可通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)元芯片，神經(jīng)元芯片再將其發(fā)送到LonWorks網(wǎng)絡(luò)中。上位機(jī)獲得LonWorks網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)后，便可以根據(jù)相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行系列自動控制。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192797.htm
一般家庭中還有一些可以通過紅外遙控的電器(如電視、空調(diào)等)。這些電器不能直接與系統(tǒng)進(jìn)行通信，但是可以通過紅外遙控來控制。因為現(xiàn)在的紅外遙控編碼非常多，本設(shè)計使用帶學(xué)習(xí)型紅外遙控功能的智能節(jié)點，并通過將節(jié)點布置在相應(yīng)位置來實現(xiàn)系統(tǒng)對這些電器的控制。其節(jié)點結(jié)構(gòu)如圖4所示。
2．2 通信協(xié)議處理器
本設(shè)計中，通信協(xié)議處理器選用型號為PL3150的神經(jīng)元芯片。PL3150是Echelon公司推出的一款電力線智能收發(fā)器。PL3150智能收發(fā)器采用窄帶BPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，具有雙頻調(diào)制的特點，能夠在主要通信頻率被阻塞時啟用預(yù)備頻率工作，從而提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PL3150電力線智能收發(fā)器的12個I／O管腳可以通過編程配置成38種預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)輸入／輸出模式。本系統(tǒng)中，PL3150采用Serial(半雙工異步串行)輸入／輸出對象與單片機(jī)進(jìn)行通信，該I／O對象類型用于使用異步串行數(shù)據(jù)格式傳輸數(shù)據(jù)，波特率可設(shè)置為600 b／s，1 200 b／s，2 400 b／s或4 800 b／s。在該方式下IO8引腳為串行輸入，IO10引腳為串行輸出，它們分別與單片機(jī)的P1．7和P1．6引腳連接。整個電力線收發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)如圖5所示。
3 軟件設(shè)計
3．1 智能節(jié)點軟件設(shè)計
智能節(jié)點的軟件設(shè)計主要分為兩部分：一部分是單片機(jī)的監(jiān)控程序，另一部分是神經(jīng)元芯片的通信程序。
單片機(jī)的電源控制智能節(jié)點程序可采用模塊化設(shè)。主程序主要完成系統(tǒng)的初始化、接收數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的發(fā)送和控制功能。電子標(biāo)簽的信息采集通過中斷完成，中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至神經(jīng)元芯片。串口中斷服務(wù)程序則負(fù)責(zé)接收上位機(jī)的控制命令。
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