電路圖集錦：智能家居安防設(shè)計(jì)有妙招！

　　智能家居火了，安全問題隨之衍生，備受人們關(guān)注。鑒此，電子發(fā)燒友網(wǎng)整合了部分基于安防的智能家居設(shè)計(jì)電路圖，并有專業(yè)技術(shù)編輯進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，歡迎共同交流探討。

　　基于Cortex-M3微處理器的智能家居監(jiān)控終端電路模塊設(shè)計(jì)

　　智能家居系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了通過Intemet網(wǎng)絡(luò)對(duì)家用電器和安防設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的方法。給出了基于Cort-ex-M3微處理器的智能家居控制終端的硬件設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法，介紹了控制終端軟件實(shí)現(xiàn)的原理和流程。設(shè)計(jì)了一款內(nèi)嵌Zig-bee模塊的PDA以方便用戶在室內(nèi)對(duì)家用電器進(jìn)行控制。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、性價(jià)比高，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　Zigbee模塊電路

　　在RF收發(fā)器上，選用了Chipcon公司的 CC2420射頻收發(fā)器，它實(shí)現(xiàn)Zigbee協(xié)議的物理層（PHY）及媒體訪問控制層（MAC），具備65，000個(gè)節(jié)點(diǎn)通道并可隨時(shí)擴(kuò)充，以及低耗電、 250kbps傳輸速率、快速喚醒時(shí)間、CSMA-CA通道狀態(tài)偵測(cè)等特性。CC2420可以通過 4線SPI總線（SI、SO、SCLK、CSn）設(shè)置芯片的工作模式，并實(shí)現(xiàn)讀／寫緩存數(shù)據(jù)，讀／寫狀態(tài)寄存器等。通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射／接收緩存器。在數(shù)據(jù)傳輸過程中CSn必須始終保持低電平。另外，通過CCA管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制清除通道估計(jì)，通過SFD管腳狀態(tài)的設(shè)置可以控制時(shí)鐘／定時(shí)信息的輸入。

　　Zigbee模塊的電路原理圖如圖3所示：

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)：ARM公司的Cortex-M3是一個(gè)速度快、功耗低、價(jià)格便宜的32位內(nèi)核，能很好地實(shí)現(xiàn)控制以及以太網(wǎng)接入等功能。選用NXP的具有Cortex-M3內(nèi)核的LPC1769作為主控器件，采用ENC28J60作為網(wǎng)絡(luò)接口器件來設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接入器是比較合適的。


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本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)10月《智能安防特刊》EE DESIGN欄目，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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　　家居防盜報(bào)警無線中央控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　單片機(jī)最小系統(tǒng)：是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)51系列單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。下面給出一個(gè)51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖：

　　復(fù)位電路：

　?。?）由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，由圖并結(jié)合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)系統(tǒng)一上電，RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并且，這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定。典型的51單片機(jī)當(dāng)RST腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位，所以，適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。一般教科書推薦C 取10u，R取10K。原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個(gè)機(jī)周期的高電平。至于如何具體定量計(jì)算，可以參考電路分析相關(guān)書籍。

　?。?） 晶振電路：典型的晶振取11.0592MHz（因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通訊的場(chǎng)合）/12MHz（產(chǎn)生精確的uS級(jí)時(shí)歇，方便定時(shí)操作），在本電路中，取12M。

　?。?） 單片機(jī)：一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機(jī)。對(duì)于31腳（EA/Vpp），當(dāng)接高電平時(shí)，單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部ROM的0000H開始執(zhí)行;當(dāng)接低電平時(shí)，復(fù)位后直接從外部ROM的0000H開始執(zhí)行。

　　AT89C51單片機(jī)的共40個(gè)引腳功總共40個(gè)腳，電源用2個(gè)（Vcc和GND），晶振用2個(gè)，復(fù)位1個(gè)，EA/Vpp用1個(gè)，剩下還有34個(gè)。 29腳PSEN，30腳ALE為外擴(kuò)數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器時(shí)才有特定用處，一般情況下不用考慮，這樣，就只剩下32個(gè)引腳，它們是：

　　P0端口P0.0 - P0.7共8個(gè)；

　　P1端口P1.0 - P1.7共8個(gè)；

　　P2端口P2.0 - P2.7共8個(gè)；

　　P3端口P3.0 - P3.7共8個(gè)；

　　穩(wěn)壓直流電源

　　設(shè)計(jì)為5V直流穩(wěn)壓電源給系統(tǒng)供電，AC220市電經(jīng)220V～9V變壓器變壓，然后經(jīng)橋式整流電路，再經(jīng)電容濾波電路，經(jīng)7805穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，再進(jìn)行二次濾波，輸出較穩(wěn)定的5V電壓，給本系統(tǒng)供電。

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)：利用單片機(jī)設(shè)計(jì)了無線接收系統(tǒng)，并把接收到的無線電信號(hào)分析計(jì)算，傳給PC機(jī)作為顯示終端，利用VB設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)下位機(jī)的狀態(tài)顯示和對(duì)其控制。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　智能安防及遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　智能安防系統(tǒng)主要由各種報(bào)警傳感器（人體紅外、煙感、可燃?xì)怏w等）及其檢測(cè)、處理模塊組成。入侵檢測(cè)報(bào)警電路及其他火災(zāi)、燃煤氣泄漏報(bào)警電路類似，其中入侵檢測(cè)報(bào)警框圖及電路如圖4所示。

　　接口電路

　　圖4中，DTMF（雙音多頻）收發(fā)電路如圖5（a）所示，其核心芯片為MT8880，可接收和發(fā)送DTMF全部16個(gè)信號(hào)，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處理器直接對(duì)接。其自動(dòng)摘掛機(jī)可以通過單片機(jī)I／O口控制一個(gè)繼電器的開關(guān)，繼電器的控制端連接一個(gè)電阻接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。

　　GPRS通信模塊——TC35模塊主要通過串口與單片機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)TC35模塊的控制，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。電路如圖5（b）所示。

　　圖5 接口電路

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)：智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中照明及設(shè)備控制可以通過智能總線開關(guān)來控制。系統(tǒng)主要采用交互式通信控制方式，分為主從機(jī)兩大模塊，當(dāng)主機(jī)觸發(fā)后，通過CPU將信號(hào)發(fā)送，進(jìn)行編碼后通過總線傳輸?shù)綇哪K，進(jìn)行解碼后通過CPU觸發(fā)響應(yīng)模塊。因?yàn)橹鳈C(jī)模塊與從機(jī)模塊完全相同，所以從機(jī)模塊也可以進(jìn)行相反操作控制主機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)交互式通信。