智能家居照明控制無線開關系統

　　1 系統設計方案

　　隨著電子技術的不斷發展，無線技術在智能化中扮演著越來越重要的角色。本設計是一種能實現遠距離照明控制的無線遙控開關系統，由發射系統和接收系統兩部分組成。系統使用無線收發模塊構成射頻發射和接收電路，發射部分主要由按鍵編址電路、編碼電路和發射模塊組成；接收部分主要由接收模塊、單片機控制電路和負載電路組成。

　　發射系統采用1 節12 V 干電池供電，接收系統采用3 節1.5 V 干電池供電，單片機采用5 V 直流電源供電，電源系統節能、簡便。

　　2 系統實現

　　2.1 元件選取及系統框圖

　　考慮到系統的兼容性、實用性、低成本和節能性，選用AT89S52 單片機，用PT2262/2272 無線收發模塊實現315 MHz 的無線通信。AT89S52 單片機是ATMEL 公司生產的一種非易失性存儲技術制造的低功耗、高密度CMOS 8 位單片機，片內含8 KB ISP （In -system programmable）的可反復擦寫1 000 次的Flash 只讀程序存儲器，兼容標準MCS-51 指令系統及80C51 引腳結構，可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。

　　PT2262/PT2272 是***普城公司生產的一種CMOS 工藝制造的低功耗、低價位通用編解碼電路；PT2262/PT2272最多可有12 bit（A0-A11）三態地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），12 bit（A0-A11）三態地址端管腳任意組合可提供531 441 地址碼，PT2262 最多可有6 bit （D0-D5）數據端管腳，設定的地址碼和數據碼從17 腳串行輸出［2］。

　　電路的系統框圖如圖1 所示。

　　2.2 系統電路圖

　　系統電路由無線發射系統和無線接收系統兩部分組成。

　　（1）無線發射系統電路（如圖2）：主要采用PT2262 芯片來完成，電路PT2262 對按鍵信號進行編碼，可以控制4個通道。圖2 中，PT2262 的1~8 腳是編碼地址端，每個地址端可以設定“ 高電平”（該腳接12 V）、“ 低電平”（該腳接地）、“ 懸空” 三種狀態。10~13 腳是編碼的數據輸入端D3~D0（使用4 位數據），在每個數據端連接了一個按鍵，用以控制不同的設備。當按下按鍵后，按鍵將12 V 的電壓加到對應的數據端，同時數據端信息通過晶振將信號并發射出去。PT2262 將會根據地址碼的設定和輸入的數據進行編碼，從17 腳輸出編碼脈沖。無線通信受編碼脈沖控制［ 2-3］，當17 腳脈沖為“l” 時，V1 組成的振蕩器工作，產生315 MHz 的高頻信號并發射出去；當17 腳輸出脈沖為“0” 時，Vl 組成的振蕩器停止工作。

　　（2）無線接收系統電路：接收系統電路主要由接收模塊（包括射頻模塊、芯片PT2272 及外圍電路）、繼電器電路和負載電路組成，如圖3 所示。PT2272 的1~8 腳是解碼地址端，每個地址端可以設定“ 高電平” （該腳接5 V）、“ 低電平” （該腳接地）、“ 懸空” 三種狀態，該解碼地址的設定與PT2272 的地址編碼相對應。當射頻模塊接收到由發射電路發出的信號后，PT2272 進行地址碼比較核對（解碼），若地址碼核對正確，則發射模塊TE 腳（編碼啟動端用于多數據的編碼發射，低電平有效）發出的信號經接射頻模塊由Din 腳（14 引腳）進入PT2272 ，同時數據經PT2272 的數據輸出腳D0~D3 （10~13 腳）進入單片機；反之PT2272 的數據輸出腳則無任何動作。當信號進入單片機后，單片機對其進行分析并作出相應的控制。如果接收到的第一路信號為高電平，單片機控制的數碼顯示管會顯示“11” （第一個“1” 表示第一路信號，第二個“1” 表示該信號為高電平），同時單片機向繼電器電路發出高電平，繼電器吸合，負載電路工作；當第二次接收到高電平，通過單片機將對應的端口電平置零；當第三次接收到高電平時再次置1，如此循環；當數碼管的顯示為“1 1” 時（第一個1 表示第一路信號，第二1 表示該信號為低電平），此時單片機向繼電器電路發出低電平，繼電器斷開，負載停止工作。利用繼電器和數碼管可以實現靈活控制并清晰地顯示。