遥控墙壁开关(基于ZIGBEE、CAN)

只看该作者 · 2015-11-6 14:37

本帖最后由 415777314 于 2016-10-9 11:04 编辑

之前一直想学习ZIGBEE方面的东西，个人比较懒一是没有付诸于实践，最近冲动比较强烈，准备着手弄一弄。
弄个什么那，不想只收发，想弄个实际的东西玩玩，想来想去弄一个墙壁开关吧，弄好了可用的话还可以给自己家装上体验体验。
确定了弄什么具体实现功能，就要选择硬件方案了。
硬件主要有一下几个考虑：
1、ZIGBEE芯片选择；
2、CAN芯片选择；
3、受控开关选择；
4、电源降压；
5、天线；
一样一样选择吧！
1、ZIGBEE芯片选择
首先想到的就是CC2530，这个用的比较多，淘宝上一大堆，好买到芯片，而且资料多，大家都用的稳定性上应该也没有太大问题，所以初步考虑选择个芯片。
2、CAN芯片选择
除了无线通讯方式还考虑到预留有线通讯方式，感觉有线方式还是更可靠更，CAN可以在装修布线时加入，无线的可以之后加装（用来学习的东西，考虑有点多）。
了解到的CAN分为三种
  a、单线CAN，通过一根线通讯。
  b、低速容错CAN，最高波特率125KHz，在CANH或CANL断掉一根的情况下依然可以通讯。
  c、高速CAN，通讯速率高，目前多数高速CAN收发器控制器可以支持到1Mb，当然这还是和距离有关的。
这种开关通讯考虑到都是控制信号传输，没有多达数据量，优先考虑使用低速容错CAN，NXP的TJA1055自带睡眠功能，可通过CAN远程唤醒，比较符合要求。
3、受控开关
受控开关要求稳定可靠，使用最常用的继电器，控制简单，而且稳定。
4、电源降压
电源降压这部分比较不好弄，因为是需要取市电220V/AC，将压倒12V控制继电器使用，在降压到3.3V协议芯片使用。对于220V降压在淘宝上搜索了一下，发现两类
模块可用。
a.封装好的降压模块

这种降压模块效率高，波纹相对控制较好，但成本高而且体积也不小。
b.电源降压模块PCB

这种模块，效率也比较高，价格便宜，但体积不好控制并且不便于集成到板子上。
这两个感觉对我都不适合，有继续查找，找到了一款无变压器开关稳压芯片SR087，这款芯片构成的电路简单，体积小，可以方便的集成到电路板上，
但是价格贵也不好买到，所以又放弃。继续查找资料。无意中发现一个Microchip的一个讲功率检测开发套件的资料，里面有一个低成本但是效率不高的电源方案。
感觉这个比较适合我目前的要求，成本低，可以集成到电路板上，效率是相对不高，我做学习来用也是可行了。所以电源就准备参考这个方案了。

5、天线
天线有板载的把天线画在PCB上，这种需要计算甚至需要PCB长来帮忙计算阻抗，什么模型分析的，我这对无线接触的少，这些东西弄起来会比较费劲。准备添加一个射频前端芯片CC2591进行功率放大连接外置天线。这也是淘宝上很多模块选择的方案。
至此，硬件方案确定完毕，准备着手画PCB。期待这次的学习之旅能**下来:lol。

更新二注定我不是一个能认真**的人，最近事情比较多，接了点小活赚点外快，一忙起来这个课题就没顾得过来。最近活弄完了，又有了点业余的闲暇时间准备继续弄这个。想主要学习zigbee方面的知识。在网上买了套zigbee的开发板和教程资料，由于十一假期商家休息(应该是个人的)还没有收到开发板，先把资料发过来看了看，感觉讲解的还不错，等收到板子多实验实验尽快完成这方面的基础知识的学习，以后的就得靠实践中积累了。
硬件设计部分分为两部分，一部分为墙壁开关的开关板，一部分为zigbee的通讯板。
开关板部分：
1、电源设计

电源芯片是用的是SM7075也是新发现的“SM7075是采用电流模式PWM控制方式的功率开关芯片，集成高压启动电路和高压功率管，为低成本开关电源系统提供高性价比的解决方案。芯片应用于BUCK系统方案，支持12V/18V输出电压，很方便的应用于小家电产品领域。并提供了过温、过流、过压、欠压等完善的保护功能，保证了系统的可靠性。"这是手册上的概述，应用领域是电磁炉、电饭煲、电压力锅等小家电产品电源，效果如何还要试过才知道，嘿嘿。
2、开关设计

开关使用的是继电器，简单可靠，就是工作起来需要点电流，切换的时候有动静。因为是高压切换，触点在通断的瞬间容易产生电弧，可能会损坏器件影响触点寿命等一些问题，所以要在触点处添加灭弧电路，翻查资料后看到RC灭弧电路是比较低成本的方式，后又在某宝上看到有买现成的灭弧元器件的，原理大概是什么压敏电阻和热敏电阻的组合。之前考虑过使用可控硅晶闸管之类的东西，怕那个东西电流上来发热量再大，市面上看到很多产品用的也是继电器，先实现一版功能，后续在折腾。现在总感觉开关这部分设计的不对，实验的时候应该可以，但如果实际安装需要好像房屋内的墙壁开关与电灯的布线回路是断开的，这样的取电方式可能会有问题，这个在后续查资料确定一下，在改板。
3、其他部分
其他就是ZIGBEE模块，CAN接口预留，EEPROM，DCDC 12->3.3V。基本没啥可说的了。

zigbee部分
zig硬件部分没啥说的，网上一搜一大把，都是典型电路，加了一个CC2592进行功率放大，没有采用PCB板载天线，感觉板载天线位置固定了，而且占用PCB空间，使用那种短的软的2.4G外接天线，摆放位置可以调整这样到时候调整信号的时候也好弄一点。

硬件进度目前先这样，先着手学习zigbee，等开发板到了先把zigbee弄明白，然后在打板进行实验。最近事情比较多，可能进展有没有那么快了，还想变动变动工作，好多事。

慌慌张张匆匆忙忙

为何生活总是这样

难道说我的理想

就是这样渡过一生的时光
不卑不亢不慌不忙
也许生活应该这样
难道说 60岁后再去寻找
我想要的自由
一年一年飞逝而去
还是那一点点小积蓄
我喜欢的好多东西还是买不起
生活总麻烦不断
到现在我还没习惯
都说钱是王八蛋
可长的真好看

【注：本日志仅为学习小记，如看到，请慎重参考，错误之处在所难免，望有心的朋友给予指点，感激不尽。】