揭秘智慧家庭燈光控制系統(tǒng)電路 —電路圖天天讀（104）

　　以家為平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)，將與家庭生活密切相關(guān)的防盜報(bào)警系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)等各子系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起。通過(guò)中央管理平臺(tái)，讓家居生活舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保。類(lèi)似名稱(chēng)的還有數(shù)碼家居、數(shù)字字園、網(wǎng)絡(luò)家庭、家庭自動(dòng)化、E-HOME等等。

　　方案設(shè)計(jì)

　　采用I無(wú)線系列芯片結(jié)合MICROCHIP的PIC系列單片機(jī)已開(kāi)發(fā)出一系列的智能家居方案，如小區(qū)的水氣無(wú)線抄表方案、家居終端無(wú)線開(kāi)關(guān)方案、無(wú)線燈光控制方案、終端控制器大屏幕界面QVGA方案、終端 INTERNET接入方案等等。IAI公司的無(wú)線芯片系列具有集成度高、外圍元件少、功耗低、性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，芯片內(nèi)部集成了FSK無(wú)線收發(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(hào)強(qiáng)度指示RSSI、數(shù)據(jù)質(zhì)量偵測(cè)DQD、電池電壓偵測(cè)、AFC 和微控制器等，同時(shí)MICROCHIP的PIC系列芯片單片機(jī)具有低功耗、高穩(wěn)定性、抗干擾性好等特點(diǎn)。為此我司采用IA4421芯片已開(kāi)發(fā)了兩種小通訊模塊PHY和EV-IA4421-433M-3，可以為用戶提供串口或者SPI接口，方便用戶使用和開(kāi)發(fā)。

　　燈光控制部分硬件組成框圖如圖1所示，其中各部分接口電路如下：

　　圖1 無(wú)線燈光控制電路

　　圖2 非隔離電源電路圖

　?、俜歉綦x電源電路為MCU和無(wú)線模塊提供工作電壓，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(dāng)中，設(shè)計(jì)過(guò)程可得到極大地簡(jiǎn)化。電路路中所用元件數(shù)目很少，無(wú)需變壓器，即可以利用設(shè)計(jì)速成部分，使用標(biāo)準(zhǔn)元件完成常用輸出電壓和電流的設(shè)計(jì)。

　?、跓o(wú)線模塊連接電路如圖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(shù)據(jù)通訊接口，我們測(cè)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(shù)據(jù)輸入;NSEL：SPI片選輸入（低電平有效）;SDO：SPI串口數(shù)據(jù)輸出;NIRQ：中斷請(qǐng)求輸出（低電平有效）;PHY模塊用作數(shù)據(jù)。該模塊具有體積小、功耗底等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于無(wú)線設(shè)備上。

　　圖3 無(wú)線模塊連接電路

　?、壅{(diào)光模塊電路如圖4所示，包括一個(gè)EMI濾波器、一個(gè)無(wú)源功率因數(shù)校正、鎮(zhèn)流器控制和燈諧振輸出級(jí)，輸出級(jí)采PWM輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)變壓器驅(qū)動(dòng)半橋MOS管，實(shí)現(xiàn)燈光的控制。

　　圖4 調(diào)光控制電路