基于nRF905的智能家居系統(tǒng)設計
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2．2 令牌環(huán)總線的實現(xiàn)過程
令牌環(huán)的總線結(jié)構(gòu)是總線在網(wǎng)絡拓撲方面的描述，總線中各節(jié)點在物理連接上是總線結(jié)構(gòu)，在邏輯上引入令牌。每個節(jié)點在邏輯序列中被指定一個邏輯位置，序列中最后一個節(jié)點和第一個節(jié)點形成一個邏輯環(huán)路。每個節(jié)點知道它的前一節(jié)點和后一節(jié)點的地址。擁有令牌的節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，直到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢或令牌持續(xù)時間到，節(jié)點才會把令牌傳給網(wǎng)絡上與此節(jié)點邏輯上緊密相連的下一節(jié)點。如果此節(jié)點沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，則它把令牌傳給再下一節(jié)點，繼任節(jié)點的物理位置并不重要，可以是總線上除了本節(jié)點外的任意一個。因為在任意時刻僅有一個節(jié)點在傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀不會發(fā)生沖突，如果擁有令牌的節(jié)點故障，無法將令牌傳遞給它的繼任者，則規(guī)定令牌更新的最大時限，使節(jié)點動態(tài)地退出總線邏輯隊列，并由該節(jié)點的上一節(jié)點重新產(chǎn)生令牌，依序傳遞給下一節(jié)點。
3 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)單元模塊電路設計
3．1 溫度檢測單元
Dalla半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器為“一線總線”式溫度傳感器，一線總線的特點方便用戶組建傳感器網(wǎng)絡，新一代的ds18b20體積更小，更經(jīng)濟、靈活；其溫度測量范圍為-55℃～+125℃；精度為±0．5℃；現(xiàn)場溫度以一線總線的數(shù)字方式傳輸，提高了系統(tǒng)的抗干擾特性，同時可使用便攜式電源，接口電路少，安裝方便。溫度檢測單元電路如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/160303.htm
3．2 門禁開關檢測單元
國內(nèi)普通居民住房門鎖一般為機械鎖，本身沒有門鎖開關控制電路，為能有效檢測出門的開關狀態(tài)，本單元使用常見的紅外檢測方式。但針對普通的紅外安防系統(tǒng)沒有紅外編碼校驗功能，容易被另外的紅外光源干擾而失去作用，設計加入紅外編碼和校驗電路。通過對不同用戶設置不同的校驗碼(類似于每把鎖有不同的鑰匙)來加強紅外門禁檢測單元的安全性。另外，為減少紅外發(fā)送的功耗，本單元添加由定時器555構(gòu)成的多諧振蕩器，可設置紅外檢測的周期(如300 ms)，以延長系統(tǒng)電源的使用壽命。
3．3 通風換氣控制單元
單相感應電機具有結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，運行可靠及維護使用方便等一系列優(yōu)點，只需單相交流電源供電，因而被廣泛應用在小型機床，輕工設備、商業(yè)機械、食品加工機械、家用電器、日用機電用具等。如家用的電風扇，洗衣機，空調(diào)等都使用單相感應電機驅(qū)動工作。
通風換氣控制單元沒有專門設計單相電機的速度調(diào)節(jié)驅(qū)動電路，而是直接采用了常見的具有分檔調(diào)速電路的電風扇模塊控制風機運行。
4 智能家居主控單元軟件設計
智能家居主控單元的軟件設計分為5個部分：nRF905通訊網(wǎng)絡的控制；紅外遙控集中控制器的響應；與PC機信息交互；家居系統(tǒng)設置及重要運行參數(shù)的記錄；家居內(nèi)部環(huán)境的自動檢測控制和各模塊之間的協(xié)調(diào)工作。主控單元在拓撲結(jié)構(gòu)上只是nRF905通訊網(wǎng)絡中一個普通節(jié)點，也參與到整個令牌環(huán)的循環(huán)傳遞；但其在令牌環(huán)中的地位來看是令牌環(huán)中中央控制節(jié)點，負責令牌的檢測和維護。基于令牌傳遞的網(wǎng)絡是一種延時相對確定的網(wǎng)絡，在發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀之前的最大等待時間可以由令牌平均周期時間確定。這樣每個節(jié)點得到發(fā)送權的間隔時間是大致相等的，從而在很大程度上將隨機時延轉(zhuǎn)換成確定性的時間延遲。這樣，主控單元可預知令牌環(huán)傳遞的最大周期，若超出最大周期仍未獲得令牌，則判定令牌丟失，重新建立新的令牌。
5 結(jié)束語
nRF905通訊模塊在本系統(tǒng)中擔任著至關重要的角色，它是智能家居系統(tǒng)協(xié)調(diào)可靠工作的最基本保障，在測試期間發(fā)現(xiàn)，最小功耗模式下室內(nèi)距離30 m時通訊正常，基本滿足智能家居系統(tǒng)需要；若住宅布局比較復雜，則需要加大905的發(fā)射功率。實際應用結(jié)果證明該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，安裝方便，可滿足智能家居控制系統(tǒng)需求。
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