智能家居MCU與RF遙控器電路設計—電路圖天天讀(306)

2020-12-22 電子產品世界

　　智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、 安全防範技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，並實現環保節能的居住環境。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/368948.htm

　　原理分析

　　本文採用IAI公司的無線系列晶片結合MICROCHIP的PIC系列單片機開發出一系列的智能家居方案。IAI公司的無線晶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，晶片內部集成了FSK無線收發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、數據質量偵測DQD、電池電壓偵測、AFC和微控制器等，同時 MICROCHIP的PIC系列晶片單片機具有低功耗、高穩定性、抗幹擾性好等特點。

　　接口電路如下：

　　

　　圖1 無線燈光控制電路

　　圖2 非隔離電源電路圖

　　非隔離電源電路為MCU和無線模塊提供工作電壓，如圖2所示，採用PI的LinkSwitch-TN，由於功率MOSFET和控制器集成在一個IC當中，設計過程可得到極大地簡化。電路路中所用元件數目很少，無需變壓器，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 無線模塊連接電路

　　無線模塊連接電路如圖3所示，PHY只需使用5個I/O口即可工作，同時採用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模塊進行連接的。各個接口功能如下：SCK：SPI串口時鐘輸入；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、功耗底等優點，非常適合用於無線設備上。

　　RF60無線模塊遙控器

　　遙控器有許多不同的尺寸和形狀，而且選擇的無線技術也不盡相同。作為產品配件，其廣泛用於消費類電子領域。

　　RF遙控器有其共有的特性，如圖4結構簡圖所示。RF遙控器的基本組件包括：為用戶提供輸入命令的按鍵；把用戶命令轉換成數字信息的MCU；用於調製和發射消息的RF發射器；天線；為遙控器提供動力的電池。製造商在設計RF遙控器時所面臨的共同挑戰，是如何提供穩定的最大傳輸距離、確保更長的電池壽命和維持較低的系統成本。

　　圖4：RF遙控器結構簡圖

　　最大化傳輸距離涉及使用儘可能大的功率，同時提供一個高靈敏度的接收器，因為總發射距離是發射器輸出功率和接收器靈敏度共同作用的結果。從遙控器端來說，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發射器是業界第一款單晶片（RF+MCU）遙控器IC，只需要一個外部旁路電容、一塊PCB、電池和一塊帶按鍵的外殼，即可構成一個完整的遙控器。圖5是RF60功率放大器和天線調諧電路的結構簡圖。

　　圖5：RF60天線調諧框圖

　　通過調整片上與天線自感產生共振的可變電容器，RF60可以最大化發射天線效率。這些自動的電容器調整通過補償天線匹配電路的失諧使遙控器的發射功率最大化，並通過允許放寬PCB天線製造公差來降低設計成本。

　　編輯點評：本文介紹的智能化燈光控制電路設計，其中的無線晶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，晶片內部集成了FSK無線收發必需的全部功能模塊，可以通用到任何一個智能家居設計中，方便的應用於各種智能家居系統上。

電子發燒友《安防技術特刊》，更多優質內容，馬上下載閱覽

相關焦點

  • 熱電阻測溫電路設計詳解—電路圖天天讀(297)
    打開APP 熱電阻測溫電路設計詳解—電路圖天天讀（297） 佚名 發表於 2015-12-14 13:45:02 　　本文分析了測溫系統中恆流源信號調理模數轉換等功能電路的工作原理和設計依據，並給出電路參數。
  • 汽車車門控制模塊電路設計—電路圖天天讀(287)
    汽車車門控制模塊電路設計—電路圖天天讀（287） Ida 發表於 2015-11-23 14:40:26 　　車窗防夾功能是車門控制系統的難點之一。
  • 電路圖天天讀(20):個人區域網電路設計圖集錦
    可以讀取數據；TXE用於判斷發送FIFO是否滿，0為不滿，1為滿，當TXE為0時，外部DSP向發送FIFO緩衝區寫數據，直到發送數據全部寫入；讀RD、寫WR、發送使能TXE信號原本也可以直接與BF533的讀、寫線直接對連，但由於FT245BL晶片沒有片選線，所以RD、WR以及TXE都是經過CPLD內部的USB邏輯電路處理後才連接的。
  • 智能視頻監控電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(36)
    圖2 CAM130 模塊原理圖及OV9650 接口電路　　TOP4 智能視頻監控終端電路模塊設計　　紅外傳感信號處理電路模塊設計　　圖2 TPS75003 和TPS62040 電源轉換電路圖　　TOP6 基於Internet的智能視頻遠程監控系統電路模塊設計　　在ARM9和ARM11
  • 低功耗MCU電子電路設計圖集錦TOP12 —電路圖天天讀(110)
    電原理圖如圖2 所示，其中圖2 中的P3. 4 即SYNC同步周期端接一循環移位計數器的CL K端，Q0 、Q1 、Q2 輸出分別控制三個超聲換能器使它輪流工作，電路圖及工作波形圖如圖3 、4 所示。　　本設計實現的是以STM32 為控制核心，以AD620，OP07 為模擬信號採集端的小型心電採集儀，該設計所測心電波形基本正常，噪聲幹擾得到有效抑制，電路性能穩定，基本滿足家居監護以及病理分析的要求，整個系統設計簡單，成本低廉
  • 詳解帶通濾波器的電路分析—電路圖天天讀(271)
    打開APP 詳解帶通濾波器的電路分析—電路圖天天讀（271） Ida 發表於 2015-10-29 17:05:23 針對上述缺點，介紹一種使用 EDA 軟體進行帶通濾波器的設計方案，詳細闡述了使用 FilterPro 軟體進行有源帶通濾波器電路的設計步驟，然後給出了在 Proteus 中對所設計的濾波器進行仿 真分析和測試的方法。測試結果表明，使用該方法設計的帶通濾波器具有性能穩定。設計難度小等優點，也為濾波器的設計提供了一個新的思路。
  • 揭秘智能控制雲臺主控與驅動電路 —電路圖天天讀(170)
    圖2所示為主控晶片與水平方向驅動電路，在電路中為避免電機工作時對單片機的幹擾，驅動中加入反相器和光耦進行隔離，使單片機穩定可靠工作。　　圖3所示為人體紅外傳感器信號監測電路，電路中PIR採用LHl778來監測人體紅外信號，採集的信號經BIS0001放大處理後以高低電平的形式輸出給單片機運算處理，從而實現對設防區域的信號採集。
  • 智能小車主控系統電路設計圖剖析 —電路圖天天讀(218)
    圖2 系統主控設計圖　　超聲波模塊　　避障是智能小車運動過程中最基本的功能，而避障首要是確定機器人自身與障礙物的距離並且定位。　　圖3 電機驅動模塊　　電機驅動模塊　　電機驅動模塊是智能車的重要組成部分，它和電機共同組成智能小車的運動控制系統
  • 無人機系統電路設計圖集錦TOP5 —電路圖天天讀(149)
    但是對於常用的USB存儲設備，CH375的內置固件可以自動處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通信協議，通常情況下，外部單片機不需要編寫固件程序．就可以直接讀寫USB存儲設備中的數據。CH375和單片機的通信有2種方式：並行方式和串行方式。USB擴展電路原理圖如圖3所示，CH375晶片設置為內置固件模式，使用12 MHz晶體。
  • 機器人技術電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(51)
    小車5V電源部分電路設計原理圖如下：　　　　小車12V直流電源供電部分電路設計原理圖：　　　　圖4 智能跟隨紅外發送接收電路　　拍手信號捕獲電路設計　　電路利用麥克風採集聲音信號，然後利用LM324 對採集來的信號進行比例放大，放大的比例為100 倍
  • 車載娛樂系統電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(139)
    圖5：推挽DC-DC變換器主電路圖　　原理設計　　圖5為簡化後的主電路。輸入24V 直流電壓，經過大電容濾波後，接到推挽變壓器原邊的中間抽頭。其檢測原理圖參見附錄圖3所示，在設計中，我們在圓筒的兩端分別安裝一個對射式光電傳感器。
  • TVS二極體在電路設計應用TOP7 —電路圖天天讀(133)
    圖1 TVS二極體應用於交流電路　　如圖2所示，單向TVS二極體並聯於整流管旁側，以保護整流管不被瞬時脈衝擊穿。　　　　圖2 TVS二極體應用於整流電路　　TVS二極體應用於直流穩壓電源保護　　圖3是一個直流穩壓電壓，在其輸出端加上TVS二極體，可以保護使用該電源的儀器設備，
  • MEMS振動分析儀系統電路設計攻略 —電路圖天天讀(159)
    圖1所示電路是一款高線性度、低噪聲、寬帶寬振動檢測解決方案。該方案適用於要求具有寬動態範圍（±70 g、±250 g 或±500 g）以及平坦頻率響應（從直流到22 kHz）的應用。該電路提供適合進行軸承分析、引擎監控以及振動檢測的低功耗解決方案。
  • 無線終端測試電子電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(86)
    溫溼度採集電路設計　　DHT11是一款含有已校準數位訊號輸出的溫溼度複合傳感器。該傳感器應用專用的數字模塊採集技術和溫溼度傳感技術，具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。圖2所示為其溫度採集電路。DHT11傳感器包括一個電阻式感溼元件和一個NTC 測溫元件，可與高性能8位單片機相連接。
  • 空調器電路圖識讀
    在該電路中，可以看到，在該空調器整機結構框圖中，微處理器是整個電路的核心控制部件，它接收來自遙控器的人工操作指令、溫度傳感器的檢測信息以及各功能部件的運行狀態信息，經過控制運算，再向各功能部件發送控制信號，從而實現對整機的功能控制。空調器結構框圖簡單、直觀，清晰、準確地反映空調器各電路模塊及功能部件之間的組成和控制關係。
  • 二次迴路電路原理圖及講解(一)——電路天天讀
    二次迴路電路原理圖及講解（一）——電路天天讀 Timmy 發表於 2017-08-11 14:21:27 二次迴路（secondary
  • 8個遙控設計實例推薦,包含原始碼、電路圖
    2.史上功能最全的智能嬰兒車（完整PCB+項目說明書+視頻+程序）都說帶小孩是一件非常頭疼的事情，儘管我還沒機會親自體驗，但也能感同身受（可悲.....很長一段時間內也只能感同身受了），這個智能嬰兒車好像是參加什麼比賽獲得一等獎的作品，現在經過改動也投入了生產，前途不可限量
  • LED驅動電子電路設計圖集錦TOP11 —電路圖天天讀(130)
    圖4：針對扣式電池優化的CAT3661 LED驅動器應用電路圖。　　LED驅動照明電源電路拓撲結構設計詳解　　圖 1顯示了三種基本的電源拓撲示例。在圖1中，降壓穩壓器會通過改變MOSFET的開啟時間來控制電流進入LED。電流感應可通過測量電阻器兩端的電壓獲得，其中該電阻器應與LED串聯。對該方法來說，重要的設計難題是如何驅動 MOSFET。
  • 怎麼設計電路圖?簡單基礎電路圖設計講解
    設計電路時，首先要注意用電器與用電器間的連接關係：一個用電器的斷開與閉合，如果影響另一個用電器的通斷，則這兩個用電器之間是串聯連接的，否則，這兩個用電器之間是並聯連接的。用電器之間的連接關係是對整個電路整體結構的把握，所以在設計電路時要首先明確。
  • 光電二極體原理及前置放大器電路解析 —電路圖天天讀(240)
    圖 4所示電路是一個高速光電二極體信 號調理電路，具有暗電流補償功能。系統轉換來自高速矽PIN光電二極體的電流，並驅動20 MSPS模數轉換器（ADC）的輸入。　　本電路筆記討論圖4中所示電路的優化設計步驟，以滿足特定帶寬應用的要求，這些步驟包括：穩定性計算、噪聲分析和器件選擇考慮因素。　　光電二極體屬於高阻抗傳感器，用於檢測光的強度。它沒有內部增益，但相比其它光檢測器，可在更高的光級度下工作。