智能家居网关模块电路设计集锦

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　　TOP1 消防指示灯智能网关监控系统接口电路

　　电路原理：SCK、MISO、MOSI 分别是SPI 接口的时钟信号、主站输入信号、主站输出信号。定义STC12 的SPI 接口工作在从站方式，STC11 作为SPI 主站。由于STC11 单片机没有SPI 功能， 必须用软件模拟SPI 主站功能， 这里仅将STC11 作为字节数据传输的中转站， 不进行信息帧的校验、存储和转换。监控计算机发出指令经STC11 的串口接收， 通过SPI 发送至STC12 进行处理。STC11 再通过SPI 接收返回信息， 然后通过串口发送至监控计算机。设计中，STC12 通过在SPI_TX 引脚的输出下降沿，告知STC11 启动模拟SPI 主站功能， 从STC12 的SPI 接口寄存器中读取一个字节数据。

　　TOP2 嵌入式智能家居系统网关模块电路

　　工作原理：装置工作原理，分为远程控制模块、主控制器、从控制器和控制电路四大部分。远程计算机和手机分别通过Internet网络和GPRS网络与具 有Windows CE平台的主控制器相连接进行通信。主控制器和从控制器通过串口分别与蓝牙模块相连接，通过蓝牙传输进行通信。从控制器直接与控制电路相连接，通过控制电 路对家用电器进行控制，如图是关于nRF0433的无线收发模块电路的设计。

　　这是一个共发射集放大电路，调整基极偏置，当输入模拟信号，晶体管集电极电流随模拟信号强度变化而变化，于是，LED的输出光功率也随模拟信号 而变化。采用此电路的改进形式，电路采用5V直流工作点，设计R1=30Ω，R2=2KΩ。发射端与信号源之间接一个隔值电容Cf=10uF，由于 LM386的增益可以达到200，为了减小发射端信号的幅度（否则信号幅度太大，在接收端难以调节至不失真），电容Cf和地之间接一个Rb=100Ω的电 阻。由于ICQ要达到20mA左右，由R1和R2偏置计算可知射极所接的电阻为几十欧左右，设计为Re1=20Ω，Re2=52Ω，并且在Re2上并联一 个隔直电容Cef为100uF。

　　TOP3  智能网关红外遥控接收电路

　　所有红外遥控器的输出都是用编码后的串行数据对 38kHz～40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。如果直接对已调波进行测量，而其脉宽只有20多微秒，由于单片机的指令周期是微秒级，会产生很大 的误差。因此，先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行测量。将CX20106或一体化红外接收头解调出的遥控编码脉冲直接连入SM8952AC25P 单片机的INT0和T0脚，定时器T0和T1都初始化为定时工作方式1，T0的GATE位置位。每次外部中断首先停止定时，记录T0、T1的计数值，然后 将T0、T1的计数值清零，并重新启动定时。T0的值即为高电平脉宽，T1～T0的值为低电平脉宽。T0、T1与红外编码信号脉宽的对应关系并且存储到外 部储蓄器24C256中等待发送调用。

　　红外遥控发送电路

　　遥控信号的还原是通过SM8952AC25P的T2特殊输出口进行二进制脉冲码的高电平与低电平的调制输出，其中调制为利用单片机特殊功能进行内部调制 这也是本设计的一个创新点，调制后的信号如图3.5-2驱动红外发光管工作。该设计的硬件电路相对简单，因此系统的调试重点在软件上。

　　TOP4  智能家居电源稳压电路

　　由于系统单元电路较多对且对5V电 源的要求比较高，其中TC35模块的突发耗电电流峰值可达2.5A，故外加的稳压器件必须达到足以提供TC35和其他电路额定电流的条件。采用了开关电源 芯片LM2576完成从12V到5V的转换，作为对TC35终端和其他5V单元的供电。必须特别注意的是，如图由LM2576芯片完成开关电源转换需要大 功率的电感（100uH）和电容，以提高储能的能力，达到单元电路的耗电需求。LM2576为5.0V3A开关电源稳压器。

　　本系统的设计还涉及到传感器信号采集与信号放大，其中放大器等部分需要用到±12V电源，因此根据设计要求增加了7812/7912三端稳压IC提供 的±12V电源，如图由220V的交流电经交流变压器T降压，变成12V交流电，低压交流电再经过全桥整流变成脉动直流17V左右为三端稳压提供电源，脉 动直流电经4700u电解电容和0.1u瓷片电容滤波，送到稳压块输入端，进行稳压，然后由三端稳压输出端输出±12V直流电压，±12V直流电再由 2200u和0.1u电容进行滤波，输出比较稳定的±12V直流电压，给模块供电源。

　　TOP5 安全智能家居网关监控系统

PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯 片，它提