智能家居中电热水器设计方案

2009-07-21 15:28:53 责任编辑: CPS911 收藏本文

   4.1 网络接口电路
        
    主控器采用PIC18F66J60，是microchip公司新推出的一款以太网微控制器，具有出色的计算性能、丰富的功能集以及极具竞争力的价格，包括一系列串行通信外设，多至2个独立增强型USART 和2个主控SSP模块，能够进行SPI 和I2C? （主控和从动）模式操作，具有嵌入式以太网控制器模块。
         

 

    本文的连接解决方案，完全实现介质访问控制和物理层收发器模块，只需使用两个脉冲变压器和一些无源器件即可将单片机直接与以太网相连。网络接口电路如图4所示，TPIN+/TPIN- 和TPOUT+/TPOUT- 引脚与用于以太网操作的1:1 中心抽头脉冲变压器相连。当使能以太网模块时，两个TPOUT 引脚会有持续的电流流入；当收发器模块在发送数据时，通过改变TPOUT+ 和TPOUT-的相对电流大小，将在以太网电缆上产生一个差分电压，发送和接收接口均需要另外使用两个电阻和一个电容正确与传输线相连，最大限度地减少信号反射，增加通信信号的稳定。
 

   
 

图4  网络接口电路
 

    4.2无线接口电路 

          
    无线模块采用美国INTEGRATION公司的无线收发单芯片IA4421。该芯片是一个完整的无线收发机，包括内在的多边带PLL合成器、PA、LNA、混频器、基带滤波器、中频放大器、信号强度指示RSSI、数据质量侦测DQD、电池电压侦测、AFC和微控制器，外围元件很少，性能稳定可靠。模块为一小巧的、低功耗FSK调制收发器，具有很高的接收灵敏度，可工作在433MHz、868MHz和915MHz频段，每个频段均有16个频道可供选择。 

        
    IA4421只需使用5个I/O口即可工作，采用SPI兼容控制接口作为数据通讯接口。各个接口功能如下：SCK：SPI串口时钟输入；SDI：SPI串口数据输入；NSEL：SPI片选输入(低电平有效)；SDO：SPI串口数据输出；NIRQ：中断请求输出(低电平有效)；芯片具有体积小、功耗低等优点，非常适合于无线设备。电路连接如图5所示。
 

   
 

图5 无线模块接口
 

    5.遥控系统硬件框架      
 

    该遥控采用PIC微控器、IA4421无线传输芯片,基于IA4421的无线模块工作频率为433MHz、通讯速率为9.6KB、数据传输空旷距离不小于110米、至少能够穿透2堵墙,可以满足大部分用户要求。该无线摇控器具有功能如下：设定水温温度、显示水温温度、设定即时加热模式、设定主机电源开关、设定智能控制、功率档位设定、时间显示、具备运行模式和睡眠模式、无线学习，当学习键按下时，进入学习状态，学习指示灯LED亮，当学习成功后，立即返回，LED灯灭，平时为透明数据传送状态。遥控系统硬件结构如图6所示。
 

  

   图6  遥控系统硬件框图
 

    电源部分使用2颗1.5V的AAA电池供电。系统待机的状态下，IA4421和PIC16F689都处于睡眠状态，LCD关闭，降低系统的功耗。 

       
    IA4421模块电路连接与接收系统的模块部分基本一样，如图4所示，都是使用SPI方式与无线模块通信。