基于nRF905智能小區(qū)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　·智能節(jié)點(diǎn)

　　智能節(jié)點(diǎn)可以通過無線的方式實(shí)現(xiàn)對小區(qū)各部分照明的控制、預(yù)設(shè)照明開關(guān)存儲(chǔ)等功能，也可以直接通過節(jié)點(diǎn)上的按鍵來控制燈的開啟和使其進(jìn)入某種預(yù)設(shè)的工作方式。智能節(jié)點(diǎn)主要由微處理器、無線芯片nRF905、電源模塊、傳感器和執(zhí)行器等組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

　　智能節(jié)點(diǎn)的電源來自220V電壓，需要電源轉(zhuǎn)換電路。為保證系統(tǒng)判斷傳感器輸入信號(hào)的穩(wěn)定性，電源轉(zhuǎn)換電路采用如下設(shè)計(jì): 選用專為通信控制芯片提供轉(zhuǎn)換電壓的LM1117為轉(zhuǎn)換芯片，它具有功耗低，體積小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)在電源電路中加入220μH的電感，與并入多個(gè)不同容值的電容所構(gòu)成的濾波電路來抑制各種高頻信號(hào)，使智能節(jié)點(diǎn)能夠得到穩(wěn)定可靠且低干擾的電源，保證其可靠運(yùn)行。 nRF905射頻部分的電路設(shè)計(jì)也是智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，而抗干擾設(shè)計(jì)直接關(guān)系到射頻性能和整個(gè)智能節(jié)點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。在nRF905射頻部分布線時(shí)，合理的布局與布線及采用多層板既是布線所必須的也是降低干擾提高抗干擾能力的有效手段。布線時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：一是射頻部分電路沒有用做布線的面積均需用銅填充并連接到地，以提供RF屏蔽達(dá)到有效抗干擾的目的;nRF905芯片底部應(yīng)接地 ;為了降低延遲、減少串?dāng)_，確保高頻信號(hào)的傳輸，要使用多個(gè)接地過孔將nRF905芯片底部和地層相連;盡可能地減少串?dāng)_，減少分布參數(shù)的影響，器件要緊密地分布在nRF905的四周，并使用較小封裝。

　　智能節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行器部分控制輸出采用繼電器控制，為了防止干擾，采用光電隔離器將輸入與輸出相互隔離，也將輸入和輸出端與AT89C52隔開。智能節(jié)點(diǎn)的微處理器單片機(jī)通過光電隔離器和繼電器控制輸出動(dòng)作。

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為智能節(jié)點(diǎn)軟件和控制中心系統(tǒng)軟件兩部分。

　　在智能節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)中，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，將節(jié)點(diǎn)的各種功能劃分為對應(yīng)某一具體任務(wù)的子程序(如數(shù)據(jù)采集子程序、無線通信程序、看門狗子程序等)，并給每個(gè)任務(wù)定義任務(wù)優(yōu)先級(jí)、執(zhí)行頻率和標(biāo)識(shí)符。采用非搶占優(yōu)先級(jí)方式來設(shè)計(jì)，用定時(shí)器溢出中斷來調(diào)用任務(wù)。