基于nRF905智能小區照明控制系統設計
·智能節點
本文引用地址:http://www.104case.com/article/96988.htm智能節點可以通過無線的方式實現對小區各部分照明的控制、預設照明開關存儲等功能,也可以直接通過節點上的按鍵來控制燈的開啟和使其進入某種預設的工作方式。智能節點主要由微處理器、無線芯片nRF905、電源模塊、傳感器和執行器等組成,其結構框圖如圖2所示。
智能節點的電源來自220V電壓,需要電源轉換電路。為保證系統判斷傳感器輸入信號的穩定性,電源轉換電路采用如下設計: 選用專為通信控制芯片提供轉換電壓的LM1117為轉換芯片,它具有功耗低,體積小等優點。同時在電源電路中加入220μH的電感,與并入多個不同容值的電容所構成的濾波電路來抑制各種高頻信號,使智能節點能夠得到穩定可靠且低干擾的電源,保證其可靠運行。 nRF905射頻部分的電路設計也是智能節點設計的重點與難點,而抗干擾設計直接關系到射頻性能和整個智能節點的運轉情況。在nRF905射頻部分布線時,合理的布局與布線及采用多層板既是布線所必須的也是降低干擾提高抗干擾能力的有效手段。布線時需要注意以下幾點:一是射頻部分電路沒有用做布線的面積均需用銅填充并連接到地,以提供RF屏蔽達到有效抗干擾的目的;nRF905芯片底部應接地 ;為了降低延遲、減少串擾,確保高頻信號的傳輸,要使用多個接地過孔將nRF905芯片底部和地層相連;盡可能地減少串擾,減少分布參數的影響,器件要緊密地分布在nRF905的四周,并使用較小封裝。
智能節點的執行器部分控制輸出采用繼電器控制,為了防止干擾,采用光電隔離器將輸入與輸出相互隔離,也將輸入和輸出端與AT89C52隔開。智能節點的微處理器單片機通過光電隔離器和繼電器控制輸出動作。
系統軟件設計
系統的軟件設計分為智能節點軟件和控制中心系統軟件兩部分。
在智能節點的軟件設計中,采用模塊化的設計方法,將節點的各種功能劃分為對應某一具體任務的子程序(如數據采集子程序、無線通信程序、看門狗子程序等),并給每個任務定義任務優先級、執行頻率和標識符。采用非搶占優先級方式來設計,用定時器溢出中斷來調用任務。
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