智能家居精華設(shè)計(jì)方案參考集錦（五）

　　1 總體方案設(shè)計(jì)

　　智能家居系統(tǒng)包括多方面控制，如家電控制、安防報(bào)警控制、燈光控制、三表控制、門窗控制等。

　　每一方面的控制都包含了很多小的節(jié)點(diǎn)。本文選擇代表性較強(qiáng)的家電控制和安防監(jiān)控模塊進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

　　1.1 家電控制模塊

　　現(xiàn)代家庭中主要使用的電器的共同特點(diǎn)是繼電器控制。在家電的控制板上將功能繼電器相應(yīng)的控制線與模塊MCU連接，通過RS-485總線接口就可以方便地使用該系統(tǒng)進(jìn)行控制，如圖2所示。

　　使用7 bit輸入／輸出的達(dá)林頓管芯片MC1413驅(qū)動繼電器，來控制相關(guān)的開關(guān)量。如對空調(diào)來說，溫度控制、風(fēng)向控制等是按鍵的開關(guān)量，都可以由繼電器來完成相應(yīng)的控制?？紤]到要嵌入家電中，控制節(jié)點(diǎn)盡量做得精小，而且沒有復(fù)雜的控制對象，選用AT89C2051單片機(jī)作為控制器。RS-485通信接口使用MAX1487芯片，允許掛接125個家電，采用半雙工通信方式，通信速率為2.5 Mb／s。家電控制通信只是進(jìn)行控制命令和家電狀態(tài)信息的傳輸，數(shù)據(jù)量很小。該芯片通信速率能夠滿足要求。

　　1.2 安防監(jiān)控模塊

　　安防系統(tǒng)由煙霧傳感部分、煤氣傳感部分、實(shí)時(shí)監(jiān)控部分等組成，實(shí)現(xiàn)了防火、防煤氣中毒、防盜監(jiān)控等功能。這些組成部分由煙霧傳感器和煤氣傳感器等傳感器組成，結(jié)合A／D轉(zhuǎn)換芯片傳輸信息。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控部分采用Ovinmin公司生產(chǎn)的OV7141圖像采集芯片。OV7141是高度集成的攝像芯片，支持多種格式，內(nèi)設(shè)串行控制總線（serial Camera Control Bus，SCCB）接口，提供簡單控制方式，可以對OV7141芯片內(nèi)部所有寄存器值進(jìn)行修改 。OV7141包含有8 bit數(shù)據(jù)（DO，D1，D7），同步信號VSYNC、HREF、PCLK，這些信號需要送給CPU以讀取圖像數(shù)據(jù)和保證同步。

　　由于OV7141默認(rèn)幀頻為30 Hz，像素為640×480= 307 200，在此幀頻下的圖像數(shù)據(jù)傳輸速率為9.216 MB／s。在不考慮同步的情況下已遠(yuǎn)超過串口的響應(yīng)速度，必須重新設(shè)置以降低幀頻和像素。

　　在該系統(tǒng)中對OV7141的訪問有：

　?、?設(shè)置地址號為0xl1的幀頻控制器CLKRC，以降低幀頻；

　?、?設(shè)置地址號為0x14的控制器COMC，以設(shè)置像素為320×240；

　?、?設(shè)置地址號為0x28的COMH，以設(shè)置掃描格式 。

硬件電路如圖3所示。