基于開關(guān)電源的無線智能家居限制系統(tǒng)摘要：針對目前智能家居結(jié)構(gòu)困難，成本昂揚(yáng)等的缺點(diǎn)，利用開關(guān)電源和單片機(jī)設(shè)計了一種無線智能家居系統(tǒng)。它將限制指令由遙控器通過無線方式發(fā)進(jìn)到限制器上的無線模塊，再由無線模塊將指令解析給單片機(jī)，通過由單片機(jī)限制的開關(guān)電源來限制繼電器的開和關(guān)，從而達(dá)到智能化限制家電電源開關(guān)的目的。通過試驗(yàn)證明了該系統(tǒng)平安牢靠，性能穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計要求，同時該系統(tǒng)除用于家庭設(shè)備的無線自動限制外，也可用于家庭通信、家庭平安防范，組建智能家居限制系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞：智能家居；無線模塊；遙控；開關(guān)電源

智能家居系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，且其功能越來越智能化、特性化，目前已成為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)域中的一個熱門課題。智能家居的基本功能是在一個小區(qū)內(nèi)建立一個通信網(wǎng)絡(luò)，為各種信息數(shù)據(jù)的傳輸供應(yīng)必要的通路，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對全部家電和設(shè)備進(jìn)行限制和監(jiān)測。智能家居終端是小區(qū)智能家居系統(tǒng)的重要組成部分，不僅限制家庭中各種電器的運(yùn)行狀況和家庭內(nèi)的平安監(jiān)控，又可通過網(wǎng)絡(luò)集中到一個管理或限制中心，中心供應(yīng)公共信息資源，或者對各個住戶供應(yīng)集中平安監(jiān)控。智能家居終端在整個智能家居系統(tǒng)中起著一個樞紐的作用。智能家居終端的一個重要功能模塊就是通信模塊。如何制定和實(shí)現(xiàn)適合不同傳輸特點(diǎn)的通信協(xié)議是整個系統(tǒng)開發(fā)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

目前燈光的限制主要形式還是手動逐個限制全部的燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下也不符合現(xiàn)代舒適生活的標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計一個可以便捷地限制燈先等功能的智能化燈光系統(tǒng)不僅具有好用價值，而且還具有廣袤的市場前景，智能不是昂貴和不實(shí)際的代名詞，而是便利智能燈光限制，能限制不同生活區(qū)域不同場合的各種燈具。文中采納ST系列單片機(jī)將原來固定的機(jī)械式開關(guān)改無線遙控式的開關(guān)，利用無線遙控技術(shù)來發(fā)送信號，這樣一個無線遙控器再結(jié)合一個限制器就可以限制室內(nèi)的燈具的開啟，這樣不僅美觀且好用可以特別便利的運(yùn)用。

1限制系統(tǒng)總體設(shè)計

本系統(tǒng)由無線發(fā)送模塊、無線接受模塊和開關(guān)電源限制模塊3部分組成，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

無線發(fā)送模塊負(fù)責(zé)發(fā)送對某一路負(fù)載電路的開和關(guān)指令，接收模塊負(fù)責(zé)接收來自發(fā)送模塊的指令，然后將指令交由開關(guān)電源限制模塊的處理器，處理器對指令進(jìn)行解析后限制開關(guān)電源模塊的繼電器的斷開和閉合，從而達(dá)到對負(fù)載供電電源智能限制的目的。2系統(tǒng)硬件設(shè)計

2．1無線發(fā)送模塊設(shè)計

發(fā)送模塊主要由HS1527無線發(fā)碼芯片、聲表面濾波器、指示燈及濾波電路等組成，發(fā)送模塊作為遙控器來操作，電路圖如圖2所示。當(dāng)按下不同的按鍵K時，發(fā)碼芯片就會通過天線發(fā)出不同的編碼，編碼經(jīng)過天線發(fā)送到接收模塊由接收模塊將編碼交由限制模塊解析處理，發(fā)送模塊供電電壓12V，由電池供電。

2．2無線接收模塊設(shè)計

無線接收模塊由兩部分組成，供電部分由LNK304DN及外圍電路組成，該電路可將220V溝通電壓轉(zhuǎn)換成直流5V電壓，分別給接收模塊和限制模塊的處理器供電，電路圖如圖3所示。無線接收部分主要由解碼芯片SYN500R、晶振和外圍電路組成超外差接收模塊，接收模塊負(fù)責(zé)接收來自發(fā)送模塊的編碼，然后將編碼交由處理器處理，處理器處理后通過放大器將信號放大，然后限制繼電器的開和合，接收部分電路圖如圖4所示。

2．3限制模塊設(shè)計

限制模塊主要由處理器單片機(jī)、繼電器和外圍元件組成開關(guān)電源，con端接入溝通照明電，AC-L和AC-N分別接入溝通電火線和零線，OUT端連接負(fù)載，此系統(tǒng)可以限制多路負(fù)載，試驗(yàn)中該限制模塊連接了一個繼電器限制一路負(fù)載，限制模塊電路圖如圖5所示。3軟件設(shè)計

軟件設(shè)計采納了模塊化結(jié)構(gòu)，主程序工作流程軟件開發(fā)采納STVisualDevelop開發(fā)環(huán)境，運(yùn)用C語言模塊化編程，為系統(tǒng)調(diào)試帶來極大的便利。

單片機(jī)上電后，各個模塊初始化，包括時鐘初始化、端口初始化以及變量初始化。初始化完成后程序進(jìn)入主循環(huán)，執(zhí)行遙控解碼程序和按鍵推斷程序，當(dāng)沒有按鍵按下及沒有遙控數(shù)據(jù)時，循環(huán)執(zhí)行遙控解碼程序和按鍵推斷程序。當(dāng)有操作后，程序進(jìn)入模式推斷狀態(tài)，單片機(jī)把遙控按鍵數(shù)據(jù)存到內(nèi)部的EEPROM里，達(dá)到掉電不丟失數(shù)據(jù)的目的，當(dāng)有符合的遙控按鍵按下時，對應(yīng)的燈具打開或熄滅，操作完成后，程

序再次進(jìn)入主循環(huán)，執(zhí)行遙控解碼程序和按鍵推斷程序，其流程圖如圖6所示。

4結(jié)束語

本智能家居限制系統(tǒng)在試驗(yàn)室進(jìn)行了測試，限制器連接2盞100W的照明燈作為負(fù)載進(jìn)行了初步調(diào)試，2個繼電器分別限制兩盞燈，利用遙控器限制兩盞燈的亮和滅，在室內(nèi)空曠距離20m內(nèi)信號接收良好，試驗(yàn)較好的達(dá)到了預(yù)期效果，為下一步的探討供應(yīng)了基礎(chǔ)。目前的智能家居無線遠(yuǎn)程限制技術(shù)還處于不斷發(fā)展完善中，在實(shí)際應(yīng)用中也遇到了一些問題。例如受當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)