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浅析无线智能家居抑制系统的设计

发布时间:2018-12-05 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    浅析无线智能家居抑制系统的设计作者: 苏继成 李敏君   摘 要:随着人们生活水平的提高,人们对生存环境要求越来越高,在当前现代科技不时发展的进程中,人们的生活悄然发生了改变,更加人性化的智能家居系统应运而生,全面提升了人们生活品味,改变了人们生活状态。现代科技的不时创新发展,使无线智能家居网络系统研讨更加深入,RF24L01无线数据传输芯片在实际生活中得到广泛应用,为人们提供了更加便利的生活空间。文章主要通过对智能系统的全面分析,进一步探讨系统整体架构及设计硬件模块思绪,以此改进现有系统,完善思绪设计。
  关键词:无线数据传输芯片;设计探讨;接口
  引言
  人们大局部时间是生存在房屋内,房屋的功能影响着人们的生存质量,为了全面提高人们居住条件,满足人们快的紧张生活需求,智能家居系统应运而生,智能家居系统主要依靠住宅平台进行建设,智能系统是一套全新的系统,是近年来才大规模兴起的高端科技,主要是通过与计算机联合,利用高度发达的网络系统,把建筑内的安防、家电、娱乐及照明等设备进行连接,一个全系统折协调事务流程,使各个设备实现了相互作用与反作用,同时也能利用现场或远程抑制,使各设备进行事务与操作,实现家居环境的科技化、智能化和现代化,进一步提高人们生活质量。
  1 智能家居系统发展
  随着现代科技的大发展大繁荣,创新技能不时得到应用,为了满足人们日益提高的物质生活需要,智能家居已经成为现代研讨方向,其发展日渐强势,智能家居完全满足了人们日常生活起居需要,涉及到人们生活的各个方面,以其新颖优异的特性为人们家庭起居带来方便,这是一种全新的生活理念,是时代发展的必然要求,注定引领未来生活趋势。人们在生活中对品味的追求一直没改变,生活越来越细致,现代家居家用电器种类不时增加,一些家电在功能设计上虽然完美,但在操作中却显得相当的繁琐复杂,要想真正实现家电的方便、快速的操作指标,就需要有一个总体的配套系统对众多电器进行管理与抑制,设计开发人员利用了无线电通讯技能和计算机抑制等技能,通过无线智能家居抑制系统设计开发,使所有的电器实现协调统一抑制。在实际设计思绪中,设计人员通过整体研讨,把家庭中应用的电器进行连接,通过总线技能将家用电器、通信设备以及家庭保安装备等多种设备进行串联,通过与信息技能的有机联合,确保家居连接到一个智能系统上,通过集中或分散监控进行集中管理,实现家电的综合功能展现,提高生活效率与质量。在进行设计时,不但需要连接相关电器设备,更要在使用中与居住的环境变成配套,保证智能家庭设施跟现实中的居住环境相协调一致。不论怎么样,功能的实现主要依赖于智能家居抑制系统中的家庭网络抑制器,家庭总线系统属于这种家庭网络抑制器,利用它为使用者提供各种优质高效的服务,同时居住地之外的外部环境也与之相通连。智能住宅的核心便是智能家居系统,因此,智能家居系统在智能家庭中处于异常重要的地位。
  2 智能家居系统概括
  在智能家居发展过程中,有两种解决方案,一是有线方式,二是无线方式,这是当前普遍应用的两种智能家居系统抑制方法。智能家居需要的线路较多,有一些复杂的工程总体布线工程相当复杂,有线系统存在许多不足,比如较差的保密性、接入设备昂贵、不能充分满足音频与视频信号传输、接线布线复杂等,这些问题严重妨碍着智能家居未来的发展,当前,这些问题也没有得到更好的解决,将来,这些难题会伴随4G网络技能逐步成熟而得到更好的改善。要想推进智能化发展,就需要在无线条件下的抑制系统做文章,提高智能化科技化含量,无线方法是很多智能家居公司着眼解决的主要问题,通过研讨变成更加智能的系统抑制方法。无线工程有效解决了以上问题,虽然价格稍微高一些,但可以充分解决布线问题,同时也满足了4G需求,大大提高了系统的应用效果。
  3 系统整体结构及事务原理
  智能家居系统作为综合性操控系统,有着广泛的内容定义,主要包含不同类别家电设备、相关的接口设备、功能性主机和附属设备,在智能家居中,主机和从机都有无线收发芯片,主机发出的信号可以在一定范围内由从机接收到,这种通过收发无线数据来构建小范围的关联性便是无线智能网络。智能家居系统的网络协议、系统软件和系统硬件是主要内容,是当前无线智能家居抑制系统开发时的关键。
  系统事务原理较为复杂,简要的说便是选取通用性模块对设备进行网络处理。网络协议以OSI模型为标准,全面掌握好nRF24L01芯片特质。系统主机构建单片机核心,CPU是中心处理器,对相关信号进行集成,主要作用是处理系统产生的大量信号,通过集中分析与抑制,发挥技能作用,做好系统设备硬件功能划分,不同的硬件有不同的作用,要使各硬件产生关联,变成交互通讯能力,确保硬件设施调换性和彼此操作性,在接口设计上,要统一协调,对不同的功能做好系统编程,保证了智能设备稳定运行。
  nRF24L01是一种2.4GHz单片射频收发芯片,主要由频率调制器、合成器、晶体振荡器等组成,其拓展功能更加强大,nRF24L01作为全新型单片射频收发器件,可以有效地提供物理层数据及相关管理内容,对物理无线信道和MAC子层之间接口做了全面的定义。主要利用了FSK进行系统调制,由多个可调控频道进行选择,实现了跳频及频道切换,大大缩短了事务时间,避免出现部分干扰,使跳频故障率削减。nRF24L01进行信道参数配置主要是利用了MCU串口作用,从机对接收的数据信息进行整理,对接方式主要是空中进行,执行MCU的指示任务,对家电产生系统完整的操作抑制。
  4 设计思绪
  4.1 硬件电路设计
  通过对2.4G网络中抑制中心的分析,我们看到不同的节点如同协调器节点,拥有节点的管理和2.4G网络建立等任务操作功能。智能系统设计时,事务中,主要由抑制中心节点处理相关接收到的信息内容,通过系统的分析处理,变成有效数据包,利用RS-232串口与PC机连接,显示相应数据信息,对更改局部能够利用键盘进行有效输入,液晶显示局部可以直观看到事务状态。
  4.2 传感器电路设计
  传感器是系统的主要局部,包括时钟模块、电源模块、传感器模块、无线模块,这些内容是传感器节点硬件的关键。不同传感器节点信息发出后,短时间内就会通过抑制中心节点进行快速处理,利用nRF24L01无线模块做好信息的全面接收,串口模块发送信息至上位机,可以直接进行数据下载。
  4.3 串口通讯单元设计
  串口通讯单元设计较为重要,如果设计不理想,则影响事务效果,STC12C5A60S2增强型51芯片存在串行口接口,利用3根通讯线实现串行通讯,输送时使用TXD串行数据,接收时使用RXD串行数据,地线是GND信号,不同的线路有不同的作用,要进行明确标注,避免出现串线现象。
  4.4 无线收发模块
  硬件不过设计要点的一局部,最主要是是在智能家居设计中,射频片nRF2401的使用。功率放大器,频率合成器,调制器以及晶体振荡器这些功能模块集中都放进芯片里面,确保射频片可以顺利在2.4~2.5GHzISM频段内正常运转,利用设计好的程序配置通讯频道,保证相关输出功率适合设计要点。nRF2401最大的优势在于,可以同时使用同一天线,对不同频道数据进行收集,做好正确接收。
  5 结束语
  无线智能家居抑制系统越来越被人们重视,随着科学技能的发展,智能系统必然成为人们生活首选。惟有设计出使用方便、功耗超低的系统,才能有效提高系统的事务稳定性与可靠性。
  参考文献
  [1]致远电子.短距离无线通讯技能对比[J].电子技能应用,2011(3).
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