智能家居精華設計方案參考集錦(一)(7)

2012年05月31日 10:14 來源:本站整理 作者:電子大兵 我要評論(0)

標簽:嵌入式(1281)MCU(271)ZigBee(239)紅外控制(5)智能家居(63)

  2.2 紅外無線通信模塊

  紅外發送器電路如圖3 所示包括38kHz 晶體振蕩器、反相器、與非門、驅動門Q1 和紅外發射管D1 等部分。其中38kHz 晶體振蕩器、電阻R3 和反相器組成脈沖振蕩器, 用以產生38kHz 的脈沖序列作為載波信號,紅外發射管D1 選用V ishay 公司生產的TSAL 6238, 用來向外發射950nm 的紅外光束。

 紅外發射器電路圖

圖3 紅外發射器電路圖

  紅外接收器電路如圖4 所示, 當接收器收到數位"0"時,Q2 管導通, 使得RXD 接收到低電平, 收到數位"1"時,Q2 管截至, RXD 接收到高電平。

 紅外接收器電路圖

圖4 紅外接收器電路圖

  2.3 模擬控制

  本系統將以不同的電機做出不同的動作, 來模擬說明智能家居對系統控制的響應。如圖5 所示, 當分機的單片機收到本機的地址信息, 便提取信息中的數據,根據數據的命令, 若把P 10, P011 腳置成低電平, 其他為高電平, 則Q3、Q4 管導通, 電機便正向旋轉, 若把P012, P013 腳置成低電平, 其他為高電平, 則Q5、Q6 管導通, 電機便反向旋轉( 以前一情況為正向時)。若一臺分機上連多個電機, 有多臺分機, 便可以實現在智能家居環境中對家庭各個設備的同步控制。

 電機驅動電路

圖5 電機驅動電路

  3 軟件設計

  3.1 單片機主程序設計

  主機上電復位后進行初始化, 然后不斷地對GSM模塊進行掃描查詢。當查詢到GSM 模塊接收到用戶發送的短信時, 便對短信進行處理, 提取相關信息, 然后通過紅外模塊相分機發送相應的命令數據。接著就在一定時間(可根據用戶需要調整, 這里設為60s) 內等待分機的回復信息。當接收到回復信息或規定時間內沒有接收到分機的回復信息, 主機都返回到掃描查詢狀態。主機主程序流程圖如圖6 所示。

 

  分機上電復位后進行初始化, 然后等待接收主機發送的命令信息。接收到命令信息后, 從中提取地址和數據信息, 若為本分機地址, 則對數據進行處理并作出響應, 同時向主機發送確定信息; 若非本分機地址, 則返回, 繼續等待主機發送的命令信息。分機主程序流程圖如圖6 (b) 所示。

  3.2 中斷程序設計

  本系統需要模擬串行數據發送和接收, 所以需要用上外部中斷來接收數據, 確保數據傳輸的同步性和實時性。每接收一位數據, 中斷都會響應一次, 接收8位為一個有效數據, 接收8 個數據為一個數據幀。外部中斷流程圖如圖7 (a) 所示。

  為了確保主機正常工作, 加入主機等待分機回復的等待時間。而為了時間的實時性和準確性, 用到單片機內部的定時器1.設定其工作模式為模式1, 初值為0x4bff (50m s)。中斷20 次為1s, 60 次循環為60s, 當60s到時, 標志位置位后返回。時間中斷流程圖如圖7 (b)所示。

 

  4 結 論

  本系統安全可靠, 性能穩定。同時本系統除用于家庭設備遠程自動控制外, 也可用于家庭通信、家庭安全防范, 共同組建智能家居控制系統。


 

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