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智能家电无线报警体系网络节点与电源电路设计

设计了一种基于无线网络技术的家电无线报警系统。该无线报警系统可以对整个家居的安全环境进行实时监控。监控的范围包括室内防盗、火灾

  规划了一种依据无线网络技术的家电无线报警体系。该无线报警体系可以对整个家居的安全环境进行实时监控。监控的规模包含室内防盗、火灾报警、煤气走漏、水管决裂等一系列不安全要素。一旦有上述安全事端的产生,该报警体系就会宣布相应的报警信息,可以使户主在得到报警信息后,当即采纳有用的应急办法,对事端进行紧迫处理。

  无线报警网络节点硬件规划

  无线报警网络节点首要由微处理器AT89C2051($0.5999)、nRF2401无线通讯芯片、外围设备和开关量输入接口的传感器构成。微处理器AT89C2051($0.5999)是整个网络节点硬件体系的中心操控部件,担任接纳传感器触发的开关量报警信号,发送nRF2401通讯指令,操控信息的传输。单片射频收发芯片nRF2401是完成无线数据传输的要害器材。nRF2401作业于2.4~2.5GHzISM频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通讯频道可通过程序装备,芯片功耗十分低,以-5dBm的功率发射时,作业电流只要10.5mA,接纳时作业电流只要18mA,多种低功率作业形式,节能规划更便利。网络节点选用nRF2401进行数据传输,来完成报警信息的无线传输。网络节点通过衔接的传感器感知外部环境异常改变。网络节点的电路原理图如网2所示。

  

  在网络节点中电源是动力中心,在节点中起着十分重要的效果,特别是在无线通讯体系中,电源不光是动力供应者,它也直接影响通讯的质量。器材对加到输入引脚或输出引删的电压通常是有约束的。这些引脚由二极管或别离元件接到Vcc。假如接入的电压过高,电流将会通过二极管或别离元件流向电源。而现行的电压输出模块中多为5V电压,因此需求规划出一个输出安稳的5V转3V的电压调理模块。在该体系中,选用专为通讯操控芯片供给转化电压的LM1117($0.4913),它具有功耗低,体积小的长处。又由于电压中含有许多高频搅扰源,这些高频成分很简单通过电源进入通讯体系中。别的体系本身的发送频率也会通过电源感应反应到通讯体系形成搅扰。凶而可在电源电路中参加220μH的电感,与并入多个不同容值的%&&&&&%所构成的滤波电路来按捺各种高频信号。使节点可以得到安稳牢靠且低搅扰的电源,确保节点的牢靠工作。该电源电路如图3所示。

  

  在网络节点规划过程中遇到的首要问题及解决方法有:nRF2401射频电路作业在2.4GHz~2.5GHz高频率作业频段,抗搅扰规划直接关系到射频功能和整个网络节点的工作状况。在无线通讯部分布线时,合理的布局与布线及选用多层板既是布线所有必要的也是下降电磁搅扰进步抗搅扰才能的有用手法。

  依据无线网络技术特色,提出了依据无线网络技术的智能家电报警体系的构成计划,体系的没计采肿了模块化规划,使其具有很好的移植性和扩展性。并在试验室搭建了一个小型报警体系进行试验,开始试验结果表明:选用依据无线网络技术的报警体系具有较高的通讯功率和较好的安稳牢靠性。

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