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基于NRF905的无线窗帘控制器模块电路设计

时间:2019-01-31 来源:互联网 关键字:NRF905   无线窗帘   控制器   

  本控制器主要包括五个部分:单片机控制部分,NRF905无线传输控制部分,手动控制部分,电压变换部分,电机控制部分。以宏晶公司的 STC12LE5616AD单片机作为控制核心,采用挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片NRF905单片无线收发器作为无线通信器。单片机将控制命令由NRF905传送到电机控制电路以控制电机的正反转,从而实现对窗帘开/关的控制。具体流程如下:当控制按键被按下后,单片机控制器A检测到相应动作,并将相应的控制命令写入NRF905,NRF905将此数据处理后发送出去;当接收端的NRF905收到发送端发来的数据后,先将数据解析,然后再将解析后的数据送入单片机控制器B,由单片机控制器B进行分析后指挥电机控制电路执行相应动作控制交流电动机,以达到开/关窗帘的目的。

  电压输入变换电路:系统各部分对输入电压的要求不同,采用三端稳压芯片LM7805和低压差电压调节器LM1117对电压进行变换以满足不同部分对电压的需求,VDD为12V,由外部开关电源输入,为电路中的电磁继电器的线圈提供电压和作为7805的输入,VCC为5V由三端稳压芯片LM7805输出,为低压差电压调节器LM1117提供电源,输出为3.3V为STC12LE5616AD单片机及NRF905提供电源。78系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。

  

  图3所示设计部分采用两个12V的欧姆龙G5RL-1A型电磁继电器来实现强弱电的分离,使得控制部分使用弱电便可以控制220V的交流电动机的工作状态,由单片机的P2.1、P2.0引脚控制ULN2003A的导通,从而控制相应继电器的导通,最终控制电机的运行状态。G5RL-1A型继电器额定电压12V动作电压为额定电压的75%复位电压为额定电压的15%,最大容许电压为额定电压的90%- 110%,额定电流33.3mA,线圈电阻360欧姆。触点瞬间耐压可达10000V,耐冲击,寿命长。采用12V的继电器来控制220V更稳定可靠。采用一片ULN2003A做为电机控制电路的核心器件,其管脚驱动电流最大可达350mA,既可以保证对继电器的有效驱动又可以防倒灌电流过大而烧毁单片机。D1、D2为两个泻放二级管,保证继电器掉电后触点能够有效的断开。保证电机不会因堵转而烧毁。

  手动控制电路

  当无线控制器失灵的时候可以通过按动按钮S1、S2便可以实现手动控制窗帘的开/关。如图4所示。

    NRF905无线遥控电路

  从控制范围和稳定性方面考虑,本控制器采用挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片NRF905单片无线收发器作为无线通信器。nRF905是单片射频收发器,工作电压为1.9-3.6V,工作于433/868/915MHz三个ISM(工业、科学和医学)频道。频道之间的转换时间小于650μs, 芯片可靠性高,芯片内部由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成;有ShockBurstTM工作模式,自动处理字头和CRC(循环冗余码校验),使用SPI接口与单片机通信,配置非常方便。此外,其功耗非常低,以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA,工作于接收模式时的电流为12.5mA,内建空闲模式与关机模式,功耗低。nRF905适用于无线数据通信、无线报警及安全系统、无线钥匙、无线监测、家庭自动化和玩具等领域。

  无线发射部分

  通过控制发射部分的按键S3和S4可以无线控制电机的正转与反转从而控制窗帘的开/关。当单片检测到按键被按下后经处理分析,将控制命令通过发射部分的 NRF905发给接收部分的NRF905,发送时自动处理字头和CRC检验。以保证传输的安全性和稳定性。图5所示为发射部分的整体电路图。

  

  无线接收部分

  接收部分的NRF905将收到的数据后检查字头和CRC检验没有问题后将数据解析后输入到单片机中,单片机对收到的数据进行处理、分析后执行相应的命令,以控制电机的正反转。从而实现对窗帘开/关的控制。图6所示为接收部分的整体电路图。

  

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