基于HBS協議的智能家居控制系統電路設計

　　家庭總線系統（Home Bus System，HBS）是由日系企業(yè)：日立、三菱、松下、東芝等聯合提出的概念，由日本電子工業(yè)聯合會／無線工程電子協會HBS標準委員會制定。HBS以雙絞線或同軸電纜為通訊介質，控制通道最多可以有64個節(jié)點，家用電器經HBS總線互聯，組成一個完整的家庭網絡。協議主要用于電器開關量以及簡單模擬量的控制，采用專用總線，具有抗干擾強，安全性高等優(yōu)點。HBS協議對國際標準化組織（ISO）提出的開放系統互連（OSI）七層模型作了精簡，引用了其中的1，2，7層，由三層結構組成，分為物理層、數據鏈路層和應用層。

　　主機模塊電路設計

　　主機模塊的電路圖如圖3所示。

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

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

　　從機模塊電路設計

　　從機模塊中的地址即該從機模塊的編號使用撥碼開關進行設定，其電路如圖5所示。

　　當主機模塊出現故障時，從機模塊也可以依靠自己的控制系統使設備正常運行，避免了當主機模塊出現故障時，致使整個系統癱瘓。

　　燈光調節(jié)模塊電路設計

　　驅動模塊以燈光調節(jié)為例，如圖6所示。由于可控硅具有導通和關斷兩種工作狀態(tài)，所以燈光調節(jié)可采用可控硅移相觸發(fā)方式?？煽毓枋且环N新型的半導體器件，它具有體積小，質量輕，效率高，壽命長，動作快等優(yōu)點，可廣泛應用于工業(yè)、交通、家用電器等領域，實現交流調壓、電機調速、交流開關、燈光調節(jié)等功能。

　　隨著人們生活水平的提高和計算機技術、通訊技術、網絡技術的普及化，人們對于自身的居住環(huán)境，以及生活的舒適性、安全性，也有了更高的要求。智能家居系統是一個開放的、使用了多項高新技術的智能化、人本化的集成型家居系統，智能化和網絡化將是未來家居發(fā)展的必然趨勢。