基于HBS的分布式智能照明及安防系统的研制

，即两部分电源的地线在线路板上是分开走线的，最后在一点将两者连接。

　　总线收发模块负责向总线供电与信号电平转换。它能将CPU发出的信号（0～5V）转换成总线电压信号（0～24V），并能将控制器、执行器发回的电流响应信号转换成CMOS电压信号，供CPU处理。

　　3.2 主控器的软件设计

　　主控器主要负责系统的静态扫描和动态扫描，维护、记录相关地址的状态，以及控制器和执行器之间的绑定和包含关系。所谓包含关系就是指某个组地址或场景地址包含了哪些单独地址或调光地址。因此，主控器软件主要部分就是通讯的处理，命令的生成和地址状态的维护。其总体结构见图4。

　　程序总体上分命令层处理、链路层收发、数据处理等几点模块。其中链路层收发模块负责将主控器发出的命令组成数据帧后发出，以及接收来自执行器和控制器的响应和命令，并将其送给命令层处理。命令层负责系统静态扫描和动态扫描的处理，以及系统状态的维护。

　　程序中的数据分两块：动态数据和静态数据。其中静态数据是放在EEPROM中的，内容是地址包含关系，如组地址和场景地址包含了哪些单独或调光地址。这些内容是用户设定的控制关系，系统断电后也能保持。动态数据放在RAM中，它又划分成两块，一块记录系统运行时各个地址的状态，可以通过运行时的查询动态填写;另一块是静态数据的镱像，在主控器上电启动时，从EEPROM中读出填写入RAM，供程序运行时查询控制关系。系统的控制关系可以在运行中动态修改，所有的修改先定入动态数据区，当用户修改完毕，则将动态数据区的这块镜像重新写回静态数据区，从而新的控制关系被保存了下来。

　　4 控制器和执行器

　　控制器和执行器的硬件结构和软件设计思想基本相似，只是执行器在硬件上比控制器多一个驱动模块。下面就以控制器为例来说明。

　　4.1 控制器的硬件设计

　　目前系统中已定义的控制器包括普通开关（1～4通道）、调光开关、电机开关、无线接收器和主控开关（16～40通道）。它们的硬件结构基本相同，如主控开关是由多个普通开关附加一个设置开关组成。下面以普通开为例介绍一下其硬件设计。

　　硬件主要由电源模块、总线接口模块、人机接口模块和CPU模块等四大部分组成。普通开关硬件结构图如图5所示。

　　电源模块将从总线引入的交流24V经过全波整流，变换成24V脉动直流电，再经过稳压电路，输出5V电压作为工作电源。由于总线上信号是交流24V，远大于CMOS电路电平，因此要通过总线接口模块进行电平转换，然后将信号送入CPU模块处理。回送信号要求是电流信号，而经CPU模块运算处理后输出的响应是电压信号，因此要经过总线交互模块将其转换成电流信号，再回送到总线上。人机接口模块负责接收用户输入、地址设定以及状态显示，方式是通过键盘、LED和红外方式。CPU模块是整个开关的核心，负责接收总线信号和用户输入，然后通过运算、分析和判断，产生响应动作和信号。

　　4.2 控制器的软件设计

　　整个软件可分为键盘处理模块、命令层处理模块、链路层收发模块、串行红外通讯模块和驱动模块五大部分，另外还有EEPROM读写模块、串口接收等功能单一的支持模块。软件的总体结构如图6所示。

　　基于HBS协议的分布式智能照明及安防系统采用红外编址技术，能任意组合控制功能，操作简单，界面直观;采用24V直流载波总线技术，使得系统安装方便，成本较低;采用强弱电隔离保护技术，确保强电故障不会波及控制系统，提高了系统的可靠性;采用低功耗的控制技术，有利于延长系统的使用寿命，降低用户的运行费用;而且总线通讯技术可靠，并可加挂各类功能扩展模块，例如通过基于PSTN的电话接入模块实现远程监控。