基于HBS協(xié)議的智能家居控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　家庭總線系統(tǒng)（Home Bus System，HBS）是由日系企業(yè)：日立、三菱、松下、東芝等聯(lián)合提出的概念，由日本電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)／無線工程電子協(xié)會(huì)HBS標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定。HBS以雙絞線或同軸電纜為通訊介質(zhì)，控制通道最多可以有64個(gè)節(jié)點(diǎn)，家用電器經(jīng)HBS總線互聯(lián)，組成一個(gè)完整的家庭網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議主要用于電器開關(guān)量以及簡(jiǎn)單模擬量的控制，采用專用總線，具有抗干擾強(qiáng)，安全性高等優(yōu)點(diǎn)。HBS協(xié)議對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互連（OSI）七層模型作了精簡(jiǎn)，引用了其中的1，2，7層，由三層結(jié)構(gòu)組成，分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。

　　主機(jī)模塊電路設(shè)計(jì)

　　主機(jī)模塊的電路圖如圖3所示。

　　控制芯片選用一般的AT89C51單片機(jī)。AT89C51是一種帶4 KB閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS -51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。通信芯片選用MM1192，是日本MITSUMI公司專門為HBS總線設(shè)計(jì)開發(fā)的適配器芯片，其本身自帶編解碼電路，可應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)的電信、安全監(jiān)控、影音設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等，具有成本低，可靠性高和外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。通過MM1192 可將單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行編碼，并附加到HBS總線上進(jìn)行傳輸，在接收端，同樣利用MM1192將信號(hào)進(jìn)行還原，其控制時(shí)序及傳輸延時(shí)。

　　采用MM1192收發(fā)模塊，可直接與單片機(jī)連接，但是，考慮到一些干擾和失真，在單片機(jī)和收發(fā)模塊之間加入了整形電路74HC00，有效降低了誤碼率。液晶用于顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行按鍵操作命令。

　　從機(jī)模塊電路設(shè)計(jì)

　　從機(jī)模塊中的地址即該從機(jī)模塊的編號(hào)使用撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)定，其電路如圖5所示。

　　當(dāng)主機(jī)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，從機(jī)模塊也可以依靠自己的控制系統(tǒng)使設(shè)備正常運(yùn)行，避免了當(dāng)主機(jī)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。

　　燈光調(diào)節(jié)模塊電路設(shè)計(jì)

　　驅(qū)動(dòng)模塊以燈光調(diào)節(jié)為例，如圖6所示。由于可控硅具有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以燈光調(diào)節(jié)可采用可控硅移相觸發(fā)方式?？煽毓枋且环N新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小，質(zhì)量輕，效率高，壽命長(zhǎng)，動(dòng)作快等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、家用電器等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、電機(jī)調(diào)速、交流開關(guān)、燈光調(diào)節(jié)等功能。

　　隨著人們生活水平的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及化，人們對(duì)于自身的居住環(huán)境，以及生活的舒適性、安全性，也有了更高的要求。智能家居系統(tǒng)是一個(gè)開放的、使用了多項(xiàng)高新技術(shù)的智能化、人本化的集成型家居系統(tǒng)，智能化和網(wǎng)絡(luò)化將是未來家居發(fā)展的必然趨勢(shì)。