Las personas necesitan iluminación, ya sea en el hogar o en la oficina, por lo que la iluminación común es solo una forma y un color, y el arnés del sistema de control del hogar inteligente puede controlar la iluminación a través de teléfonos móviles y redes. En realidad, hay muchos usos en la vida real, entonces, ¿cómo hacer el arnés de cableado del sistema de control de iluminación inteligente para el hogar? ¿Cómo diseñar el circuito?

Este documento presenta el sistema de control de iluminación interior y su principio basado en el chip único AT89C51 y propone un método de control de ahorro de energía eficaz. El sistema adopta la tecnología de detección y la tecnología de control por computadora más maduras de la actualidad, y utiliza múltiples parámetros para controlar la iluminación interior de las aulas escolares. El sistema se compone de una microcomputadora de un solo chip más una variedad de circuitos de interfaz. Hay seis partes principales: chip AT89C51, circuito de adquisición de señal óptica, circuito de adquisición de señal del cuerpo humano, circuito de control de reloj DS12887, circuito de control de salida y circuito de monitor de tiempo.

Diseño del circuito del controlador principal

El controlador principal adopta la microcomputadora de un solo chip AT89C51 como microprocesador. AT89C51 es una microcomputadora de un solo chip CMOS de 8 bits de bajo voltaje y alto rendimiento producida por ATMEL en los Estados Unidos. El chip contiene 4 Kbytes de memoria de programa de solo lectura Flash regrabable y 128 bytes de memoria de datos de acceso aleatorio. (RAM), el dispositivo es producido por la tecnología de almacenamiento no volátil de alta densidad de ATMEL, compatible con el sistema de instrucciones estándar MCS-51, y tiene una unidad central de procesamiento (CPU) de 8 bits de propósito general incorporada y Flash unidad de almacenamiento. El circuito de interfaz del sistema controlador principal está compuesto por teclado, pantalla digital y circuito de accionamiento, oscilador de cristal, circuito de vigilancia, circuito de interfaz de comunicación, etc. El diagrama esquemático del circuito de hardware del sistema del controlador principal se muestra en la Figura 1.

Sistema de control de iluminación inteligente para el hogar

Diseño del arnés del circuito de comunicación RS485

En varios sistemas de control distribuido distribuido, una microcomputadora de un solo chip se usa a menudo como host y varias computadoras de un solo chip se usan como esclavas. El host controla el funcionamiento de todo el sistema; los esclavos recogen señales para realizar el control en el sitio; el host y el esclavo están conectados por un bus, como se muestra en la Figura 2-4. El maestro envía información a cada esclavo (punto a punto) o múltiples esclavos (difusión) a través de TXD, y cada esclavo también puede enviar información al maestro, pero los esclavos no pueden comunicarse libremente y deben pasar al maestro. .

El método de comunicación por cable de este sistema adopta el bus RS485 para la comunicación. El estándar RS485 admite comunicación semidúplex. Solo necesita tres cables para enviar y recibir datos. También tiene la capacidad de interferencia de modo común. Distancia de comunicación, la distancia de comunicación puede alcanzar los 1200 m a una velocidad de 100 Kbps, y si se acorta la distancia de comunicación, la velocidad puede alcanzar los 10 Mbps. Aquí se utiliza el método de comunicación maestro-esclavo, el maestro es actuado por el controlador maestro y el esclavo es el subcontrolador. El amo está en una posición dominante y dominante. El esclavo recibe y envía datos de forma interrumpida. La información enviada por el maestro puede transmitirse a todos los esclavos o esclavos designados. La información enviada por el esclavo solo puede ser recibida por el maestro y no puede enviarse entre esclavos. comunicación directa. Los diagramas de circuito de comunicación del maestro y el esclavo se muestran en la Figura 2 y la Figura 3 respectivamente.

Arnés de cableado del sistema de control de iluminación inteligente para el hogar

Diseño de arnés de circuito de muestreo de señal óptica y comunicación esclava

El chip transceptor de comunicación RS485 seleccionado por el host y el esclavo es MAX485, que es un dispositivo transceptor de baja potencia producido por MAXIM para comunicación RS485. Funciona con una sola fuente de alimentación de +5 V, la corriente nominal es de 300 μA y adopta comunicación semidúplex. Completa la función de convertir el nivel TTL al nivel RS485. El chip MAX485 contiene un controlador y . Los terminales RO y DI son la salida y el terminal de entrada del controlador, respectivamente. Cuando se conectan a la microcomputadora de un solo chip, solo necesitan conectarse al RXD y TXD de la microcomputadora de un solo chip, respectivamente; los terminales RE y DE son los terminales habilitados para recibir y enviar, respectivamente. Cuando el terminal RE es un terminal lógico Cuando es 0, el dispositivo está en el estado de recepción; cuando el terminal DE es lógico 1, el dispositivo está en el estado de transmisión, porque el MAX485 funciona en el estado semidúplex, así que solo use un pin del microcontrolador para controlar estos dos pines, el host y el El esclavo usa P2. 6 pines y P1.0 para control respectivamente; A y B son los terminales de señal diferencial para recepción y transmisión, respectivamente. Cuando el nivel de un pin es más alto que B, los datos enviados son 1; cuando A Cuando el nivel es más bajo que el terminal B, los datos enviados son 0. Al comunicarse, solo se necesita una señal para controlar la recepción y el envío del MAX485. Al mismo tiempo, se agrega una resistencia coincidente entre los terminales A y B, y aquí se selecciona una resistencia de 120 Ω.

Arnés de cableado del sistema de control de iluminación inteligente para el hogar

Para mejorar la capacidad antiinterferencias del sistema, se utiliza el acoplador fotoeléctrico TLP521 para aislar ópticamente el sistema de comunicación. El esclavo usa P1.0 de la microcomputadora de un solo chip para controlar el estado de funcionamiento del transceptor de comunicación MAX485, y generalmente configura P1.0 en un nivel bajo, de modo que el puerto serial del esclavo esté en estado de escucha. Cuando ocurre una interrupción en serie, juzgue si es el número local. Si es la dirección local, configure P1.0 en un nivel alto, envíe la información de respuesta y luego configure P1.0 en un nivel bajo para recibir el comando de control, y continúe manteniendo P1.0 en un nivel bajo, el transceptor en serie es en el estado receptor; si no es la dirección local, P1.0 es de bajo nivel, por lo que el transceptor en serie está en estado de recepción y escucha.

Arnés de cableado del circuito de muestreo de señal óptica

El circuito de muestreo de señal óptica se muestra en la Figura 4, que se compone principalmente del circuito de adquisición de señal óptica y el circuito de conversión de analógico a digital A/D, de los cuales el circuito de conversión de analógico a digital es. Una vez que la señal se recopila y se envía al circuito de conversión A/D, luego de ser procesada por la microcomputadora de un solo chip, finalmente se usa como base para que el programa de aplicación del sistema juzgue si encender o apagar la luz. El número de bits del convertidor A/D debe seleccionarse de acuerdo con el rango de medición y la precisión de la señal, de modo que tenga suficiente longitud de datos para garantizar que el error de cuantificación esté dentro del rango de precisión requerido por el diseño. En este sistema, el voltaje del rango de medición de la señal: 0,00-9,99 V, y la precisión es de 0,01 V. En este diseño, se selecciona el convertidor de analógico a digital de 10 bits TLC1549 con control en serie, que es producido por Texas Instruments (TexasInstruments abreviado como TI), adopta tecnología CMOS, tiene muestreo y retención automáticos, y adopta voltaje de referencia diferencial Entrada de alta impedancia, buen rendimiento antiinterferente, puede calibrar el rango de conversión de acuerdo con el rango proporcional, el error total no ajustable alcanza (±) 1LSBMax y el tamaño del chip es pequeño. Al mismo tiempo, adopta la interfaz serial Microwire, por lo que tiene menos pines y la interfaz es conveniente y flexible. En comparación con el convertidor A/D de interfaz paralela tradicional (por ejemplo, ADC0809/0808), el circuito de interfaz de su microcomputadora de un solo chip es simple y ocupa menos recursos de puerto de E/S.

Arnés de cableado del sistema de control de iluminación inteligente para el hogar

Este artículo presenta el principio de diseño y el método de implementación del sistema de control de iluminación inteligente basado en el microcontrolador AT89C2051. Primero, dibuje el diagrama esquemático con el software ProtelDXP de acuerdo con los requisitos de diseño, luego seleccione los componentes de acuerdo con el diagrama esquemático, organice los componentes en la placa de prueba y conecte las líneas, pruebe el circuito de hardware, verifique si el puerto serial está seleccionado incorrectamente, y mida si la fuente de alimentación es normal. Si el nivel de reinicio es correcto, si el microcontrolador comienza a vibrar, etc. Dado que este diseño está diseñado en una situación relativamente ideal, en la aplicación práctica, el sistema de control de iluminación y la fuente de alimentación del equipo de proyección deben estar separados. Cuando se usa en otros lugares de trabajo, algunos módulos se pueden agregar o reducir según las necesidades reales. Por ejemplo, cuando se usa en carreteras, no se requiere circuito de control de tiempo; cuando se usa en interiores, también se pueden agregar módulos inalámbricos para facilitar el control.

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