一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，包括DSP控制器、電源、時(shí)鐘模塊、開關(guān)量輸入模塊、光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和FPGA模塊，所述DSP控制器分別連接電源、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器、CAN接口芯片、以太網(wǎng)接口芯片和FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊分別連接光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和ADC模塊，光電隔離模塊A還連接開關(guān)量輸入模塊，光電隔離模塊B還連接開關(guān)量輸出模塊，所述ADC模塊還連接模擬量輸入模塊。本實(shí)用新型DSP與FPGA的16位地址線和16位數(shù)據(jù)線均相連，采用并行數(shù)據(jù)傳輸，DSP可快速讀取所需要的開關(guān)量和模擬量值，為狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷功能提供基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】
一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，具體是一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的迅猛發(fā)展和人民生活水平的提高，家中電器數(shù)量越來(lái)越多，電器控制也越來(lái)越復(fù)雜，但目前主要還是采用手動(dòng)控制方式，逐個(gè)控制電器或燈具，這樣不僅麻煩而且效率低下，不符合現(xiàn)代舒適生活的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]智能家居概念的引入，使得家用電器集中控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了全新的階段。集控系統(tǒng)可以對(duì)民用住宅、賓館、寫字樓等多電器場(chǎng)所的所有電器進(jìn)行集中控制。智能家居系統(tǒng)不僅能夠?qū)依锏碾娖?、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，而且能對(duì)家庭內(nèi)各種用電情況進(jìn)行監(jiān)控，使人們盡享高科技帶來(lái)的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的、安全的現(xiàn)代生活。
[0004]目前最常用的智能家居系統(tǒng)大多采用zigbee通信模塊進(jìn)行信息傳送，zigbee通信模塊作為一種新興的通信模塊，其設(shè)計(jì)及開發(fā)成本在目前階段都屬于比較高的階層，所以很難推廣應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，包括DSP控制器、電源、時(shí)鐘模塊、開關(guān)量輸入模塊、光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和FPGA模塊，所述DSP控制器分別連接電源、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器、CAN接口芯片、以太網(wǎng)接口芯片和FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊分別連接光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和ADC模塊，光電隔離模塊A還連接開關(guān)量輸入模塊，光電隔離模塊B還連接開關(guān)量輸出模塊，所述ADC模塊還連接模擬量輸入模塊。
[0008]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述FPGA模塊采用EP1C6PQ240。
[0009]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述光電隔離模塊A和光電隔離模塊B均采用隔離芯片 ADUMl 41 O。
[0010]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述ADC模塊采用芯片AD7865。
[0011]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述DSP控制器采用TMS320LF28335。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型DSP與FPGA的16位地址線和16位數(shù)據(jù)線均相連，采用并行數(shù)據(jù)傳輸，DSP可快速讀取所需要的開關(guān)量和模擬量值，為狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷功能提供基礎(chǔ)，DSP和FPGA作為兩種較為成熟的技術(shù)，與zigbee通信方式的智能家居系統(tǒng)相比，成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，包括DSP控制器、電源、時(shí)鐘模塊、開關(guān)量輸入模塊、光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和FPGA模塊，所述DSP控制器分別連接電源、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器、CAN接口芯片、以太網(wǎng)接口芯片和FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊分別連接光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和ADC模塊，光電隔離模塊A還連接開關(guān)量輸入模塊，光電隔離模塊B還連接開關(guān)量輸出模塊，所述ADC模塊還連接模擬量輸入模塊;所述FPGA模塊采用EP1C6PQ240;所述光電隔離模塊A和光電隔離模塊B均采用隔離芯片ADUM1410;所述ADC模塊采用芯片AD7865;所述DSP控制器采用TMS320LF28335。
[0016]在智能家居系統(tǒng)中，大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需要采集和處理，并及時(shí)、迅速地向集中監(jiān)控臺(tái)傳輸，即向集中監(jiān)控臺(tái)提供整個(gè)控制過(guò)程的具體數(shù)據(jù)，同時(shí)還要完成判斷處理并通過(guò)輸出模塊發(fā)送各種控制命令，考慮到其功能復(fù)雜程度，本實(shí)用新型采用了 DSP+FPGA雙控制器的硬件方案。
[0017]系統(tǒng)采用AD7865作為ADC模塊的控制芯片，該芯片為高速14位A/D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)采樣4個(gè)輸入通道，并具有4個(gè)采樣、保持放大器，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠真正實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的同步采樣，并保持各通道信號(hào)的相位關(guān)系。具有片內(nèi)時(shí)鐘、讀寫允許邏輯、多種通道選擇方式以及內(nèi)部精確的2.5V參考電壓，使得其與高速處理器的接口變得非常簡(jiǎn)單。本系統(tǒng)共配置了 4片AD7865，能同步采樣多達(dá)16路模擬量數(shù)據(jù)。
[0018]所有開關(guān)量的輸入輸出均采用電磁隔離技術(shù)，可有效提高抗干擾能力，本系統(tǒng)選擇了16片4路集成電磁隔離芯片ADUM1410，使得該模塊能同時(shí)完成多達(dá)32輸入，32路輸出的數(shù)據(jù)采集。
[0019]FPGA模塊以EP1C6PQ240作為系統(tǒng)的輔控制芯片，該芯片有5980個(gè)邏輯單元，嵌入式存儲(chǔ)塊有一列M4K塊，每個(gè)M4K塊可以組成各種存儲(chǔ)器，包括雙端口、單端口 RAM、R0M和FIFO等，I/O單元包含一個(gè)雙向I/O緩沖器和三個(gè)寄存器，具有2個(gè)鎖相環(huán)和8個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)時(shí)鐘，芯片管腳數(shù)為240個(gè)，可用管腳數(shù)為185個(gè)。FPGA模塊主要完成數(shù)據(jù)輸入輸出控制及數(shù)據(jù)預(yù)處理功能。所有的開關(guān)量信號(hào)送入FPGA，所有的模擬量信號(hào)經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后也送入FPGA，F(xiàn)PGA需要向ADC模塊提供控制信號(hào)來(lái)控制AD786 5芯片的讀寫，所有的數(shù)據(jù)由FPGA預(yù)處理后供DSP控制器讀取。
[0020]DSP控制器以TMS320LF28335作為主控制芯片，該芯片為低功耗、高性能的32位芯片，其內(nèi)部集成了多種功能模塊，不但包括多種通信接口，且同一種通信接口的數(shù)量不止一個(gè)，如SCI串口有3個(gè)，CAN 口有2個(gè)，只需增加簡(jiǎn)單的外圍器件即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能。DSP主要完成數(shù)據(jù)處理、邏輯控制及通訊功能。由于FPGA已將大量數(shù)據(jù)做了預(yù)處理，且本系統(tǒng)中DSP與FPGA的16位地址線和16位數(shù)據(jù)線均相連，采用并行數(shù)據(jù)傳輸，DSP只要通過(guò)簡(jiǎn)單的指令即可快速讀取所需要的開關(guān)量和模擬量值，為狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷功能提供基礎(chǔ)；另外本實(shí)用新型系統(tǒng)還通過(guò)CAN接口芯片和以太網(wǎng)接口芯片進(jìn)行通信。
[0021]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0022]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，包括DSP控制器、電源、時(shí)鐘模塊、開關(guān)量輸入模塊、光電隔離模塊A、光電隔離模塊B和FPGA模塊，其特征在于，所述DSP控制器分別連接電源、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器、CAN接口芯片、以太網(wǎng)接口芯片和FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊分別連接光電隔離模塊A、光電隔尚模塊B和ADC模塊，光電隔尚模塊A還連接開關(guān)量輸入模塊，光電隔尚模塊B還連接開關(guān)量輸出模塊，所述ADC模塊還連接模擬量輸入模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA模塊采用EP1C6PQ240。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述光電隔離模塊A和光電隔離模塊B均采用隔離芯片ADUM1410。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述ADC模塊采用芯片AD7865。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP控制器采用TMS320LF28335。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK205644087SQ201620485764
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】白杏芳
【申請(qǐng)人】象山賽柏斯智能科技有限公司