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TOP1 消防指示灯智能网关监控体系接口电路
电路原理：SCK、MISO、MOSI 别离是SPI 接口的时钟信号、主站输入信号、主站输出信号。界说STC12 的SPI 接口作业在从站办法，STC11 作为SPI 主站。因为STC11 单片机没有SPI 功用， 有必要用软件模仿SPI 主站功用， 这儿仅将STC11 作为字节数据传输的中转站， 不进行信息帧的校验、存储和转化。监控核算机宣布指令经STC11 的串口接纳， 经过SPI 发送至STC12 进行处理。STC11 再经过SPI 接纳回来信息， 然后经过串口发送至监控核算机。规划中，STC12 经过在SPI_TX 引脚的输出下降沿，奉告STC11 发动模仿SPI 主站功用， 从STC12 的SPI 接口寄存器中读取一个字节数据。
TOP2 嵌入式智能家居体系网关模块电路
作业原理：设备作业原理，分为长途操控模块、主操控器、从操控器和操控电路四大部分。长途核算机和手机别离经过Internet网络和GPRS网络与具 有Windows CE渠道的主操控器相衔接进行通讯。主操控器和从操控器经过串口别离与蓝牙模块相衔接，经过蓝牙传输进行通讯。从操控器直接与操控电路相衔接，经过操控电 路对家用电器进行操控，如图是关于nRF0433的无线收发模块电路的规划。
这是一个共发射集扩大电路，调整基极偏置，当输入模仿信号，晶体管集电极电流随模仿信号强度改变而改变，所以，LED的输出光功率也随模仿信号 而改变。选用此电路的改善方法，电路选用5V直流作业点，规划R1=30Ω，R2=2KΩ。发射端与信号源之直接一个隔值电容Cf=10uF，因为 LM386的增益能够到达200，为了减小发射端信号的起伏（不然信号起伏太大，在接纳端难以调理至不失真），电容Cf和地之直接一个Rb=100Ω的电 阻。因为ICQ要到达20mA左右，由R1和R2偏置核算可知射极所接的电阻为几十欧左右，规划为Re1=20Ω，Re2=52Ω，并且在Re2上并联一 个隔直电容Cef为100uF。
TOP3 智能网关红外遥控接纳电路
一切红外遥控器的输出都是用编码后的串行数据对 38kHz～40kHz的方波进行脉冲起伏调制而发生的。假如直接对已调波进行丈量，而其脉宽只要20多微秒，因为单片机的指令周期是微秒级，会发生很大 的差错。因此，先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行丈量。将CX20106或一体化红外接纳头解调出的遥控编码脉冲直连续入SM8952AC25P 单片机的INT0和T0脚，守时器T0和T1都初始化为守时作业办法1，T0的GATE方位位。每次外部中止首要中止守时，记载T0、T1的计数值，然后 将T0、T1的计数值清零，并重新发动守时。T0的值即为高电平脉宽，T1～T0的值为低电平脉宽。T0、T1与红外编码信号脉宽的对应联系并且存储到外 部储蓄器24C256中等候发送调用。
红外遥控发送电路
遥控信号的还原是经过SM8952AC25P的T2特别输出口进行二进制脉冲码的高电平与低电平的调制输出，其间调制为运用单片机特别功用进行内部调制 这也是本规划的一个立异点，调制后的信号如图3.5-2驱动红外发光管作业。该规划的硬件电路相对简略，因此体系的调试重点在软件上。
TOP4 智能家居电源稳压电路
因为体系单元电路较多对且对5V电 源的要求比较高，其间TC35模块的突发耗电电流峰值可达2.5A，故外加的稳压器材有必要到达足以供给TC35和其他电路额定电流的条件。选用了开关电源 芯片LM2576完结从12V到5V的转化，作为对TC35终端和其他5V单元的供电。有必要特别注意的是，如图由LM2576芯片完结开关电源转化需求大 功率的电感（100uH）和电容，以进步储能的才能，到达单元电路的耗电需求。LM2576为5.0V3A开关电源稳压器。
本体系的规划还涉及到传感器信号收集与信号扩大，其间扩大器等部分需求用到±12V电源，因此依据规划要求增加了7812/7912三端稳压%&&&&&%供给 的±12V电源，如图由220V的沟通电经沟通变压器T降压，变成12V沟通电，低压沟通电再经过全桥整流变成脉动直流17V左右为三端稳压供给电源，脉 动直流电经4700u电解电容和0.1u瓷片电容滤波，送到稳压块输入端，进行稳压，然后由三端稳压输出端输出±12V直流电压，±12V直流电再由 2200u和0.1u电容进行滤波，输出比较安稳的±12V直流电压，给模块供电源。
TOP5 安全智能家居网关监控体系
PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯 片，它供给一个可编程时钟输出，一个中止输出和掉电检测器，一切的地址和数据经过CI2 总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会主动发生增量。 PCF8563实时时钟芯片的作业电路如下：
其间，OSOI为振荡器输入，OSOC为振荡器输出，/INT为中止输出（开漏；低电平有用），ssV接地，SDA为串行数据I/O，SCL为串行时钟输入，CLKOUT为时钟输出（开漏）， DDV为正电源。
检测电路
集成比较器LM311的3号端恒输入5V电压，因为传感器输出电流与室内煤气（烟雾）浓度成份额联系，即I=kC（I为传感器输出电流，C为室内煤气浓 度，k为份额常数），故可经过传感器和电位器1R将浓度转化为电压信号输入到LM311的2号端（即V=kC*1R） 。电压比较器可将模仿信号转化成二值信号。LM311是一种通用的集成比较器，开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其呼应速度快，传输推迟时刻短， 并且能够直接把高电平信号输入给单片机。 由以上剖析可知，能够调理电位器的阻值来调理室内报警浓度的上约束。
报警电路
报警电路如下图所示
当输入端P1.0有信号输入时，晶体管Q7基极发生电流，此刻晶体管导通，在+5V电压下，蜂鸣器作业；当输入端P1.0没有信号输入时，此刻因为Q7基极无电流，晶体管截止，蜂鸣器中止作业。
DTMF发送电路 在此能够选用现成的DTMF芯片，可是假如选用专门的芯片就得还得加上附加电路，使本钱又上升。鉴于C8051F340的内部有四个16位的守时/计数器，能够运用这一内部资源，选用脉宽调制—PWM完结DTMF通讯。单片机PWM DTMF通讯原理图如下：
TOP6 智能家居体系网关无线收发模块电路
家庭网关是嵌入式智能家居体系的中心部件，所规划的无线收发模块电路是家庭网关的一部分。单片RF收发芯片nRF0433组成的无线收发模块电 路的原理和规划办法，所规划的无线收发模块电路作业在433MHzISM频段，数据速率9600bit/s，灵敏度高达-105dBm，最大发射功率达 10mW，电源电压215～515V，作业电流31～47mA。
天线输入/输出，当nRF0433是接纳方法时，ANT1（引脚16）和ANT2（引脚15）引脚端供给射频输入到低噪声扩大器LNA;当 nRF0433为发射方法时，从功率扩大器供给射频输出到天线。天线衔接到nRF0433是差动方法，在天线通道引荐的负载阻抗是400Ω。在印制板 （PCB）上差动回路天线如运用电路印制板图所示。功率扩大器输出级由差动结构的2个集电极开路的晶体管组成，电源VDD到功率扩大器有必要经过集电极负载 供电。当衔接差动回路天线到ANT1/ANT2引脚端，电源VDD将经过回路天线的中心供电。 单端天线衔接到nRF0433时，运用差动到单端匹配网络。单端天线也能够运用8:1射频变压器衔接到nRF0433，作业在433MHz。射频变压器的 原边有必要有一个中心抽头，用于电源VDD供电。 衔接在RF-PWR（引脚11）端和+5V之间的电阻R3设置输出功率。射频输出功率能够设置到+10dBm。输出功率、芯片耗费电流与电阻R3的联系 （负载阻抗400Ω）。 引脚FILT（引脚4）和FILT2（引脚3）外接PLL回路滤波器，PLL回路滤波器是外接的单端2阶滤波器， 关于VCO电路外接22nH（433MHz）电感在VCO1（引脚5）和VCO2（引脚6）引脚端之间是有必要的。电感运用高质量的片式电感最大误 差±3%。 晶体振荡器需求经过引脚XC1（引脚1）和XC2（引脚20）外接晶振，晶振的特性要求是：并联谐振频率f=41000MHz，并联等效电容 Co=5pF，晶振等效串联电阻R=150Ω，悉数负载电容，包含印制板%&&&&&%CL=14pF，nRF0433能够运用微操控器的晶体振荡器。
TOP7 物联网智能网关设电源电路
该网关设备选用220V沟通供电，电源模块直接选用成型安稳的品牌幵关电源。该开关电源输出5V电压，供给板上弱电部分的电源需求。弱电部分为三块：中心板、扩展板和RS485接口板。这三部分的电源各自独立规划，相互阻隔，避免了相互搅扰。
扩展板电源规划中心板上的电源首要有5V和3.3V两种。5V电源的耗电单位对电源的要求较低，能够直接运用开关电源供给的5V电源。因为中心板是搭载在 扩展板上的，中心板没有独自的电源接口，因此中心板的电源也从扩展板上的5V电源接口引进。在扩展板上5V电源接口的入口处还引进了开关和保险丝，以便利 设备的幵关和过流维护。3.3V供电的部分选用LM1117-3V3对5V电源进行稳压，电路原理图如图。
TOP8 智能网关体系日历电路图
根据ARM9的物联网智能网关规划3.3体系日历电路规划智能网关需求一个精确的实时时钟，以确保体系走时精确，并能在掉电时正常计时。选用了 PCF8563日历芯片，能够在初度发动后，确保体系时刻的精确性，为了确保断电重启时无需重新装备时刻，为该日历芯片装备了钮扣电池。电路原理如图 3.6所示
经过I2C总线与操控器通讯。它仅需供给电源和32.758KHZ的晶体振荡电路即能够正常作业。电池电路中，D1和D2导通二极管。在外接电源作业 时，D1导通，D2的作用是避免电池漏电。当外接电源中止时，D2导通，DI的作用是防|1：电池经过电源电路丢失电能。C65、C66对RTC电源进行 滤波。
TOP9 嵌入式智能网关硬件无线收发电路图
一个根据IEEE802.15.4的CC2430无线收发模块，首要用来完结网络节点之间、节点与网关节点之间的无线通讯。中心部分是一个CC2420射频收发器，它彻底支撑ZigBee组网协议，具有传输速率高、传输间隔远和低功耗等长处。
首要特征如下：
作业频带规模是2.4～2.4835GHz; 选用IEEE802.15.4标准要求的DSSS（直接序列扩频办法）;
数据速率达250kbps，碎片速率达2Mchip/s，接纳灵敏度高（-94dBm），邻道抗搅扰才能强（39dB），超低电流耗费;
低电压供电（2.1～3.6V），内部集成VCO、LNA、PA及电源稳压器。 CC2420经过简略的四线（SI、SO、SCLK、CS）与SPI接口相连。能够经过调制解调操控寄存器的操控位装备成不同的发射和接纳方法，一般作业在缓冲方法。
如图5所示，它的外围电路器材简略，首要包含晶振电路、天线及阻抗匹配电路、接口电路和引脚的去耦滤波电路等。射频输入/输出匹配电路首要用来匹配芯片的输入/输出阻抗，使其输入/输出阻抗为50，一起为芯片内部的PA和LAN供给支流偏置。
