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基于2.4G的智能家居控制系統(tǒng)設計

作者: 時間:2012-11-30 來源:網絡 收藏

1.3 系統(tǒng)架構及工作原理
是基于無線收發(fā)芯片和光學手指導航模組為基礎所設計。系統(tǒng)架構如圖2所示。

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/159659.htm

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nRF24LE1與nRF24LU1+均采用nRF24L01P無線收發(fā)內核。nRF24L01P在對數據包處理過程中采用增強型ShockBurst模式。增強型ShockBurst模式下nRF24L01處于接收模式時可以接收6路不同通道的數據,如圖2所示,每一個數據通道使用不同的地址,但是共用相同的RF頻道。當6個nRF24LE1設置為發(fā)送模式后,可以與同一個設置為接收模式的nRF24LU1+進行通信,而設置為接收模式的nRF24LU1+對6個發(fā)射端進行識別。數據通道0是唯一一個可以配置為40位自身地址的數據通道,因此把數據通道0作為空中鼠標的數據傳輸通道。
數據通道1~5均為8位自身地址和32位公用的高地址。因此,這5個數據通道可以配置為需要控制的家用電器,如數字機頂盒、空調和微波爐等等。只需要在每個家用電器上安裝以nRF24LE1為主控芯片的無線模塊,就可實現(xiàn);利用空中鼠標對PC遠距離操作,再由PC端主節(jié)點發(fā)射控制信號,按照用戶的需要實現(xiàn)控制電器的功能。

2 硬件電路
硬件電路包含3個部分:nRF24LE1為主控芯片的從節(jié)點端,nRF24LE1和OFN模組的空中鼠標,以及nRF24LU1+為主控芯片連接PC的主節(jié)點端。下面具體闡述后兩者的電路設計。
2.1 PC主節(jié)點端
主節(jié)點端采用的芯片nRF24LU1+,內嵌USB功能模塊,只需在外圍提供4個接口即可實現(xiàn)其功能。接收端天線由電容和電感匹配,功能包括對信號的選頻和諧振;對不需要的信號頻率濾波,使接收到的數據信號和發(fā)射端的數據信號達到完全相同。電容和電感的參數配置根據運算得出。該部分由于體積較小,沒有設置復位按鍵,如果需要復位,只需要重新插拔接收端至PC的USB接口。主節(jié)點電路如圖3所示。

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2.2 OFN模塊
OFN模塊和nRF24LE1共同組合實現(xiàn)空中鼠標功能。兩者之間的連接是通過I2C總線進行通信,因此需要將CD-001的IO_MISO_SDA、IO_CLK兩引腳與nRF24LE1芯片的兩個GPIO口相連,完成I2C總線數據通信。采用片狀DOME按鍵,貼在模組的背面。DOME-引腳與地相連,DOME+引腳給后端MCU,MCU判斷是否已經按下,這個鍵一般作為確定鍵使用,類似鼠標左鍵。在該系統(tǒng)中,光學手指模塊就是發(fā)揮鼠標的功能。因此這個節(jié)點設備同樣可以適用于所有PC,其兼容性確定了該設備可以得到普及。OFN模塊電路如圖4所示。



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