【導讀】智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務(wù)的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現環(huán)保節能的居住環(huán)境。
原理分析
本文采用IAI公司的無(wú)線(xiàn)系列芯片結合MICROCHIP的PIC系列單片機開(kāi)發(fā)出一系列的智能家居方案。IAI公司的無(wú)線(xiàn)芯片系列具有集成度高、外圍元件少、功耗低、性能穩定可靠等特點(diǎn)，芯片內部集成了FSK無(wú)線(xiàn)收發(fā)必需的全部功能模塊，包括多邊帶PLL合成器、PA、LNA、混頻器、基帶濾波器、中頻放大器、信號強度指示RSSI、數據質(zhì)量偵測DQD、電池電壓偵測、AFC和微控制器等，同時(shí) MICROCHIP的PIC系列芯片單片機具有低功耗、高穩定性、抗干擾性好等特點(diǎn)。
接口電路如下：
圖1 無(wú)線(xiàn)燈光控制電路
圖2 非隔離電源電路圖
非隔離電源電路為MCU和無(wú)線(xiàn)模塊提供工作電壓，如圖2所示，采用PI的LinkSwitch-TN，由于功率MOSFET和控制器集成在一個(gè)IC當中，設計過(guò)程可得到極大地簡(jiǎn)化。電路路中所用元件數目很少，無(wú)需變壓器，即可以利用設計速成部分，使用標準元件完成常用輸出電壓和電流的設計。
圖3 無(wú)線(xiàn)模塊連接電路
無(wú)線(xiàn)模塊連接電路如圖3所示，PHY只需使用5個(gè)I/O口即可工作，同時(shí)采用SPI兼容的控制接口作為數據通訊接口，我們測試板也正是使用這種方式與 PHY模塊進(jìn)行連接的。各個(gè)接口功能如下：SCK：SPI串口時(shí)鐘輸入；SDI：SPI串口數據輸入；NSEL：SPI片選輸入（低電平有效）；SDO：SPI串口數據輸出；NIRQ：中斷請求輸出（低電平有效）；PHY模塊用作數據。該模塊具有體積小、功耗底等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于無(wú)線(xiàn)設備上。
RF60無(wú)線(xiàn)模塊遙控器
遙控器有許多不同的尺寸和形狀，而且選擇的無(wú)線(xiàn)技術(shù)也不盡相同。作為產(chǎn)品配件，其廣泛用于消費類(lèi)電子領(lǐng)域。
RF遙控器有其共有的特性，如圖4結構簡(jiǎn)圖所示。RF遙控器的基本組件包括：為用戶(hù)提供輸入命令的按鍵；把用戶(hù)命令轉換成數字信息的MCU；用于調制和發(fā)射消息的RF發(fā)射器；天線(xiàn)；為遙控器提供動(dòng)力的電池。制造商在設計RF遙控器時(shí)所面臨的共同挑戰，是如何提供穩定的最大傳輸距離、確保更長(cháng)的電池壽命和維持較低的系統成本。
圖4：RF遙控器結構簡(jiǎn)圖
最大化傳輸距離涉及使用盡可能大的功率，同時(shí)提供一個(gè)高靈敏度的接收器，因為總發(fā)射距離是發(fā)射器輸出功率和接收器靈敏度共同作用的結果。從遙控器端來(lái)說(shuō)，設計目標是構建符合法規限制的最大輸出功率，這也意味著(zhù)所有遙控器應具有相同的輸出性能，因為它們都要符合相同法規限制。
RF60發(fā)射器是業(yè)界第一款單芯片（RF+MCU）遙控器IC，只需要一個(gè)外部旁路電容、一塊PCB、電池和一塊帶按鍵的外殼，即可構成一個(gè)完整的遙控器。圖5是RF60功率放大器和天線(xiàn)調諧電路的結構簡(jiǎn)圖。
圖5：RF60天線(xiàn)調諧框圖
通過(guò)調整片上與天線(xiàn)自感產(chǎn)生共振的可變電容器，RF60可以最大化發(fā)射天線(xiàn)效率。這些自動(dòng)的電容器調整通過(guò)補償天線(xiàn)匹配電路的失諧使遙控器的發(fā)射功率最大化，并通過(guò)允許放寬PCB天線(xiàn)制造公差來(lái)降低設計成本。
編輯點(diǎn)評：本文介紹的智能化燈光控制電路設計，其中的無(wú)線(xiàn)芯片系列具有集成度高、外圍元件少、功耗低、性能穩定可靠等特點(diǎn)，芯片內部集成了FSK無(wú)線(xiàn)收發(fā)必需的全部功能模塊，可以通用到任何一個(gè)智能家居設計中，方便的應用于各種智能家居系統上。
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