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- 1023166
- 性别
- 男
- 来自
- 燕山大学
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TOP4 智能家电串行接口电路设计指南
串行端口电路
家电控制板采用串口与XSBase270实验箱进行通信,其采用了经典的兼容RS-232标准的MAX232($2.0686)芯片作为串口的电平转换芯片。电路的连接如图2-4所示:
图2-4 家电控制板串行接口电路
其中2脚RxD为接收引脚,3脚TxD为发送引脚,GND为信号地引脚。一般情况下普通串口只接这几个引脚;特殊的串口,如蓝牙串口除接上述的三个脚之外,还接了DSR引脚和CTS引脚,是因为蓝牙串口的数据流输出采用这两个脚的信号控制;而其他引脚是跟MODEM相关的。在智能家居系统中,家电控制板接普通串口,GSM模块接蓝牙串口。
RS-232信号相对于信号地而言,在正负电平之间摆动。发送数据时,发送端输出的正电平在+5V 到+15V之间,负电平在-5V和-15V之间。无数据传输时,线上为TTL电平。接收器典型的工作电平在+3V~+12V与-3V~-12V。由于发送电平和接收电平的差仅为2~3V左右,所以其共模抑制能力差,加上双绞线的分布电容,信号传输距离最大为15m,最高速率为20kb/s。
MAX232($2.0686)包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路,提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
家电控制电路
图2-7 模拟家电控制电路
家用电器控制的接口电路如图2-7 所示,K1~K4 为继电器,分别控制四路家电的闭合和断开,Q1~Q4 为继电器线圈电流驱动,电路由单片机的P1口进行控制,DD1~DD4 发光二极管用于显示某路控制电路的工作情况,主要为了调试电路而设置。
传感器接口电路
图2-8 传感器接口电路图
烟雾、煤气泄漏、红外等这些传感器的报警信号通过光电耦合接入单片机的P2 口,如图2-8 所示,在传感器没有报警信号时,光电耦合芯片处于截止状态,与之相接的单片机端口为低电平;当传感器有报警,传感器输出高电平,此时光电耦合芯片导通,与之相接的单片机端口为高电平,由单片机对报警信号进行采集并做出相应处理。
本文提出了基于嵌入式系统ARM10的智能控制平台的设计,功能包括了短信控制家电,传感器探测非正常环境并且通过手机短信告知业主,以及以太网实时视频监控等功能。使用标准串口线连接家电控制板与PC机。使用“串口调试助手”软件进行对串口的读写操作。往家电控制板输入形如“%0001”的字符串,观察是否能启动对应的LED。同样的,按对应的“传感器”按钮,观察PC机是否能收到正确的字符串。经过测试,家电控制板能够正常运行。 |
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