【智能家居】之安防系统四大终端解决方案

智能家居安防系统是传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用，利用现代的宽带信息网络和无线电网络平台，将家电控制、家庭环境控制、家庭监视监测、家庭安全防范、家庭信息交流集为一体构成的智能系统产品，是具有较强的技术性和前瞻性的新产品。

本文包括的安防系统终端解决方案有：

一、NXP PN512 E-Lock 电子门锁方案

二、NXP JN5168 Zigbee 智能传感器方案

三、NXP JN5168 Zigbee 智能插座方案

四、ADI ADuCM360 有毒气体检测方案
一、NXP PN512 E-Lock 电子门锁方案

 1. 功能框图

 2. 功能描述

1）NFC 通信：使用 PN512 实现 NFC 读卡器功能，读取 Type A 卡；

2）驱动马达开锁：通过 DRV8837 驱动直流无刷马达开锁；
  
3） 工作状态指示：通过 LED 指示工作状态，绿色表示读卡成功并开锁，红色读卡信息错误；
   
4）电池供电：采用四节电池供电；
   
5）低功耗：由 LPC11U37 控制系统间歇性扫描是否有卡靠近，实现系统低功耗。

3. 重要特征

1）NXP LPC11U37 ARM Cortex-M0 处理器，主频最高 50 MHZ
   
2）NXP PN512 传输频率 13.56 MHz 读卡芯片，传输速率最高 424 kbit/s
   
3）TI TPS7333 1.8A 最大驱动电流，低电压 H 桥电机驱动器

4. 方案照片


二、NXP JN5168 Zigbee 智能传感器方案

1. 功能框图

2. 功能描述

1）光照强度的检测：光敏传感器检测环境光照强度，当光照强度在 75 ～ 150 lx 范围外时，显示灯闪烁。
   
2）温湿度的检测：温湿度传感器检测环境的温湿度，当温度在 18 ～　30 度之外时，显示灯闪烁，蜂鸣器响起；当湿度在 40% ～ 60% 之外时，显示灯闪烁，蜂鸣器响起。
   
3）支持 ZigBee HA 协议：JN5168 将照度和温湿度信息用 ZigBee 无线信传输。将第一块板子上的相应信息送到第二块板子上的显示屏显示。

 

3. 重要特征

1）NXP JN5168 Zigbee 无线控制器；
   
2）Honeywell HIH7131 -40~100°C，0~100% 相对湿度温湿度传感器；
   
3）TI HDC1000 -20°C 至 85°C，0~100% 相对湿度温湿度传感器；
   
4）Honeywell SD3410 接收角度为 90°C，最小亮电流 0.6 mA 光敏传感器。

4. 方案照片
三、NXP JN5168 Zigbee 智能插座方案

1. 功能框图
2. 功能描述

1）无线传输：使用无线传输模块将信息传送给 MCU，之后 MCU 根据接收到的信息对继电器进行开启或断开的操作，以达到通电和断电的效果；
   
2）定时控制：发送指定的通电时间给 MCU，之后 MCU 对继电器进行相应的操作，使继电器在指定的通电时间内开启。

3. 重要特征

1）NXP LPC812 Cortex-M0+ 处理器；  
   
2）NXP JN5168 Zigbee 无线控制器；
   
3）利用 AC降压开关Fairchild FSL306 进行 220V AC/DC 转换,输出 12V；
   
4）利用 Fairchild 三端稳压器 LM7805 将 12V 电压降至 5V/1A；
   
5）5V/1A 经 LDO Toshiba  转换成 3V/500mA 为 MCU 供电。

4. 方案照片
四、ADI ADuCM360 有毒气体检测方案

1. 功能框图
2. 功能描述

1）信号测量 ：将传感器产生的电信号经过放大、滤波电路送到 ADC 采样端。
   
2）信号采样：根据采集到的信号计算 CO 浓度，测量范围 0 - 1500ppm。
   
3）数据显示 ：将上一步中得到的 CO 浓度通过 LCM 显示出来。
   
4）声光报警 ：根据 CO 浓度将报警范围分 3 个等级：50 - 200ppm、201 - 400ppm、400ppm 以上；在不同等级蜂鸣器发出不同频率的声音，浓度越高，频率越高。

3. 重要特征

1）使用电化学传感器 Alphasense CO - AF 作为前端，传感器产生的电流与 CO 浓度成正比。
   
2）使用 ADI ADuCM360 内置的 24 位 ADC 采集经过处理的信号。
   
3）ADA4505 是超低功耗，轨到轨，零交越失真输入输出放大器。Ib 偏置电流为0.5pA, 供电范围为 1.8 ~ 5V，每个放大器的功耗为 10 μA。
   
4）供电电压 5V，经过 LDO ADP124，输出 3.3V 电压，以供 MCU 及外围元件使用。使用 Verf ADR291 产生 2.5V 的电压，为运放和 MCU 内部的 ADC 提供基准，该芯片静态电流为 12uA ，精度 0.24% ，温度系数 25ppm /摄氏度。

4. 方案照片