一種聯動開關面板的研究

馬希旺

摘要：當代樓宇住宅日益增多，人們對住宅的舒適性便捷性要求更高，需求更廣，智能家居產品也隨之應運而生且種類繁多，有線的智能家居產品布線復雜，施工麻煩，成本高昂。本文設計出了一種可將家中各個開關面板任意聯動控制的系統，以增加使用者的便捷性，降低智能家居成本。

關鍵詞：聯動開關面板，智能家居，485總線

一、聯動開關面板系統構成

聯動開關面板系統由聯動主機、通訊線路、開關面板構成，開關面板采集使用者輸入的按鍵信息，將數據通過通訊線路上傳至聯動主機，聯動主機根據預先設置好的控制指令下發控制命令，指定的開關面板收到指令后執行相應的操作。

（一）聯動主機

聯動主機是聯動開關面板系統的核心控制器，由電源模塊、通訊模塊、單片機、聲光指示模塊、射頻模塊、外接通訊模塊等組成，如圖1所示。聯動主機獲取各個面板的按鍵信息，通過預先設置好的控制流程，將控制指令發送給對應的受控面板。各個開關面板通過單片機實現聯動，但又自成系統，一旦聯動主機發生故障，整個系統僅不能進行聯動，但各個開關面板仍可以獨立運行，不會影響到照明系統的基本功能。

（二）通訊線路

通訊線路采用RS-485串行總線，通訊距離因現場環境及節點數量和連接方式而定，最遠可高達1000米，RS-485采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力，可以適應居室中的大多數干擾環境[1]。

（三）開關面板

開關面板是整個系統中的重要組成部分，也是系統中體現外觀的重要元件，能夠為用戶提供較好的體驗感。開關面板上的按鍵具有內容指示燈和光圈指示燈，內容指示燈可通過激光雕刻機進行開關內容定制，常亮顯示開關內容，在用戶在夜晚也可以輕易的看到開關位置及控制內容。

開關面板通過通訊模塊串聯在RS-485總線上，當使用者按下開關面板按鍵時，開關面板向總線上發送數據，同時開關面板也可接收總線上的數據，并將對應自身ID地址的數據進行分析，執行相應操作。

二、聯動開關面板工作原理

聯動開關面板系統工作模式分為配置模式、調試模式和工作模式三種。

（一）配置模式

配置模式是將開關面板的工作類型和按鍵的類型進行配置，通過電腦軟件與開關面板進行串口通訊，通過設置電腦軟件的功能進行面板的配置。

1、開關面板ID值配置

不同的開關面板擁有不一樣的ID值，主機會根據不同的ID值進行有針對性的控制。開關面板配置的ID值從01—255均可選擇，使用者可通過選擇十進制ID號對所有開關面板進行統一配置。

2、開關面板功能配置

開關面板分為一鍵面板、三鍵面板、六鍵面板、單路窗簾、雙路窗簾五種功能。通過選擇電腦軟件上的面板功能，并在其對應的界面進行按鍵功能配置。開關面板的按鍵分為開關功能和情景功能，在對應的界面中可進行選擇，如圖2所示。將配置功能選擇好后寫入開關面板內，開關面板即可執行配置好的功能。

3、聯動主機情景邏輯配置

聯動主機在工作過程中需要識別每個開關面板觸發的按鍵信息，然后通過數據處理和邏輯分析后，將需要控制的指令發到數據總線上，所以在開關面板情景邏輯配置中先將控制的模式設置并寫入主機。如圖3所示。

在情景邏輯配置界面中，分為若干組條件，每個條件中設置唯一一個條件按鍵選項，選擇條件開關面板ID號、條件按鍵號、條件按鍵類型，選擇使能延時時間，以顯現智能控制延時的效果。在執行欄中選擇受控的面板ID號、執行按鍵號、執行狀態。一個條件面板按鍵最多可延時254秒，最多可聯動10個開關面板，最多可聯動60個面板按鍵。

（二）調試模式

在布線完成后，首先將聯動主機與總線首端連接，為聯動主機供電并選擇為調試模式。當安裝完一個開關面板時，按下任意鍵，開關面板將數據發送至總線上，當主機收到符合通訊協議的數據包后，則會通過蜂鳴器發出提示音。通過此調試模式，現場施工的效率和品質會更高。

（三）工作模式

在完成了配置模式和調試模式后，聯動主機可與所有開關面板完成聯動控制。工作模式可以由用戶提出方案，任意實現各種聯動控制。

1、回家模式

回家模式是在夜晚主人回家時，家中光線昏暗，按下回家情景按鍵時，通往各個區域的輔助燈光亮起，為主人提供良好的通道照明，當主人到達某個區域時，打開該區域的主照明燈，延時120秒之后，各個區域的輔助照明陸續關閉。

2、外出模式

外出模式是主人在家中已經打開了若干盞燈時，需要外出時，僅需按下門口處的外出情景按鍵，即可將家中的燈光及窗簾或其他用電設備同時關閉，避免了主人逐個區域關閉燈光及設備，提高了主人生活效率。

三、結語

隨著人們生活水平的提高，對居室的舒適性、便捷性的要求日益增高，聯動開關面板系統可根據用戶生活習慣和需求任意設計各種使用方案，是當代科技與裝修的融合，也是生活品質的另一種表現形式。

參考文獻：

[1]于月森，葉王慶.RS-485總線可靠性應用研究[J].微計算機信息，2007年第23期.