家庭總線系統(Home Bus System,HBS)是由日系企業:日立、三菱、松下、東芝等聯合提出的概念,由日本電子工業聯合會/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點。通過MM1192 可將單片機發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和執行按鍵操作命令。
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。
燈光調節模塊電路設計
驅動模塊以燈光調節為例,如圖6所示。由于可控硅具有導通和關斷兩種工作狀態,所以燈光調節可采用可控硅移相觸發方式。可控硅是一種新型的半導體器件,它具有體積小,質量輕,效率高,壽命長,動作快等優點,可廣泛應用于工業、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展的必然趨勢。
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