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智能模块按照功能可以大致分为如下几类:
(1) 红外控制模块:
此类模块主要用于控制电视、空调等具备红外遥控功能的普通家用电器,
它最主要的特点是具备红外学习功能不需要改造原来的家用电器。
(2) 照明控制模块:
家中的照明是使用比较多的,开关从最初的拉线开关到目前普遍使用的机械开关虽然外观形态发生了比较大的改善,但是仍然没摆脱手动操作的范畴。
在家居智能化中照明的智能化占着举足轻重的作用。
(3) 远程控制模块
远程控制模扩展了智能家居的空间限制,大大丰富了控制载体,借助电话、网络、短信息使您即使和家远隔千里也能够章控自如。
(4) 手持遥控器
遥控器作为便携的遥控设备成为智能中控器的辅助设备。
它往往可以脱离中心控制系统独立承担最基本的功能。
智能模块采用PICl8F458单片机控制,由电源电路、复位电路、LCD/LED显示电路、RS一485接口电路、运行参数保存电路(EEPROM:Electrically Erasable Programmable Read—Only Mem—ory,EEPROM)等组成,由于PICl8F458单片机内部包含有ll位的A/D转换,所以大大简化了电路的设计。智能模块的通讯接口电路,如图1所示。
模块通讯利用PICl8F458内部异步收发器模块,并经过高速光电耦合器隔离(6N137)及RS一485驱动电路(65176)后连接到RS一485网络。必须注意,光耦部分电路所采用的两个电源VCC和5V一2必须完全隔离,否则采用光耦也就失去了意义。
RS一485通讯电路采用了两级防护。G301、G302、G303为陶瓷放电管;R311、R312为自恢复保险丝。TVS1、TVS2为TVS管,选择根据芯片的工作电压与耐压决定,一般略高于芯片最高工作电压,可以6.8~10 V之间选择。
当雷击发生时,感应过电压由两端引入,G302与G303进行共模防护,G301进行差模防护,此时过电压被削弱到约500 V左右,再经过R311、R312限流,TVSl、TVS2二次限压后,到收发器的电压被箝制在6.8 V左右,从而实现对RS一485驱动电路的保护。
智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端,它和智能中控系统是一个有机的整体。各种智能模块通过有线或无线的方式和智能中控器相连,接受中控器的集中控制指令,与中控器一起组成整个智能家居系统平台。
无线联网方式将成为主流
最初的智能模块采用有线方式连接起来,通常采用预布的总线或电力线传输控制信号。遥控的功能通过无线或红外接入点,把遥控指令转化为有线控制指令传输给受控的智能模块。以下是两类比较常见的有线控制智能开关的技术:
总线制开关:该方案的技术特点是强电和弱电分离,整套系统中有一个(或多个)无线接入点来统一接收无线信号,通过预布的信号总线来传输控制信号。系统采用强弱电分离的机制,系统比较稳定,对负载的适应性很强,但其缺点是需要预布控制线、需要的辅助设备比较多,难安装、难调试、难维护,系统出现故障后往往会导致整个系统瘫痪。代表厂商有ABB、奇胜、APBUS、易居、北京伯泰克等。
电力载波方案:该方案起源于欧美的70年代,在欧美比较通行。它通常具有一个或多个直接接入强电的无线接入点,通过交流强电做为载波传输控制信号。缺点是控制信号直接在强电网上传输,不稳定极易受外界干扰,在应用中表现出很大的地区差异性,特别是中国目前的电网干扰比较大,而且中国目前众多的家电厂家生产的家电不具规范性更加增加该方案的不稳定性,但具有布线简单的优点。代表厂商有X10、瑞朗、索伯等。
而无线智能模块最大的优点是安装非常方便,可拆分性特别强能更好的适应各种应用环境的需要。每一个智能模块都是一个无线接入点彼此互不干扰。以下以单火无线智能开关为例,它的安装完全等同普通开关。
随着无线技术的日益发展,相信会有更多厂家采用无线的方案。
DIY市场的智能模块产品发展
以往的智能模块只是配合家庭智能中心共同构成一整套智能家居解决方案,这往往是一个大而全的系统,价格也比较昂贵。智能模块无法脱离系统独立使用,这也使得智能家居只是少数有钱人享受的奢侈品。但是随着智能家居的概念日益深入人心,广大的普通消费者也存在着同样的消费需求,所以智能模块必须把安装、维护、使用都变得简单,并且,不再依赖于智能家居的中心系统而自成系统。目前国外的许多智能家居产品都被拆分成很纯粹的模块摆在超市中销售。这一趋势的出现将彻底做大智能家居的市场并引起一场革命。