基于EFM8 8位MCU的智能家居系統(tǒng)開關(guān)設(shè)計

隨著現(xiàn)在越來越多的智能家居產(chǎn)品走進人們生活中，在智能家居的組網(wǎng)中，出現(xiàn)很多種通訊方式，為以前傳統(tǒng)住房家用開關(guān)布線模式與現(xiàn)在智能產(chǎn)品的結(jié)合使用，保證用戶需求的兼容性。針對現(xiàn)代人生活習(xí)慣而設(shè)計了一款適配家居用的無線便捷墻壁開關(guān)。

說到開關(guān)人們就會想到墻壁開關(guān)控制燈，電動窗簾，電器插座這種老式開關(guān)不用考慮功耗，但家電類的產(chǎn)品就能想到遙控，當然遙控開關(guān)就是電池供電，所以產(chǎn)品功耗要求就比較嚴格，因此在設(shè)計時需要選擇工作功耗低且外圍電路可控的芯片。尤其是遙控需要長期休眠的特性，因此就是要求芯片在待機狀態(tài)下功耗低，外圍電路可控就是除了必要的喚醒源外，其余外設(shè)都可以關(guān)閉，且喚醒方便。除此之外，為了適配智能家居的產(chǎn)品，需要采用觸摸按鍵，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送協(xié)議碼（433MHz），同時在掉電后仍能夠保存其數(shù)據(jù)的功能。

Silicon Labs EFM8SB1系列單片機控制芯片是一款基于最節(jié)能的8位MCU，非常適用于對功耗要求高的系統(tǒng)中，其120uA/MHz 運行功耗，0.5uA 睡眠電流,可以極大延長電池的使用壽命。集成資源豐富，其不僅提供了最高8KB的閃存空間，還提供了豐富的外設(shè)接口，包括I2C、UART、SPI，芯片集成了12位ADC和比較器，可用于低電壓檢測。QFN24超小封裝（4mm*4mm），高性價比。此外，其也集成了最佳的電容式感應(yīng)控制器，提供超低功耗<1uA的觸摸喚醒能力。

EFM8SB1除了具有以上豐富的資源以外，還有多種工作模式可供選擇(正常工作模式，空閑模式，掛起模式，睡眠模式)。

Silicon Labs 紅外接近傳感器 SI1153，檢測范圍 0~50cm，或 1~2m（加透鏡），檢測范圍寬，可滿足墻面開關(guān)對不同人體檢測距離的要求；驅(qū)動紅外 LED 脈寬僅 25.6 μs，可使系統(tǒng)平均功耗低，減輕墻面開關(guān)電源系統(tǒng)負擔(dān)。

Sub -G無線通訊芯片（Si4438），最高發(fā)射功率達20dBm、接收靈敏度為-124dBm，非常適合應(yīng)用在無線遙控家居使用環(huán)境，如穿墻等。

針對智能家居無線便捷墻壁開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計來說，單片機是設(shè)計的中心模塊。可針對房間內(nèi)的溫度，濕度，有害氣體的監(jiān)測功能?？煽刂漆槍尤刖W(wǎng)絡(luò)中各個家用電器智能設(shè)備。采用觸摸按鍵，并開啟I2C通訊接口用于儲存數(shù)據(jù)，SPI通訊驅(qū)動433MHz無線模塊，在檢測到觸控信號時，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送協(xié)議碼到各個智能設(shè)備，實現(xiàn)遙控的開關(guān)。