智能家居产品详细设计书.docx

TSSD-0416CTSDM-0102ATSDM-0316ATSPM-02V1.OO详细设计书文件编号保密级别总页数编制评审记录对7SSD0416C/TSnH)IO2ATSUH)316ATSP1.H)2VI.OO惮蛔设计书VI.00的评幸*见,评审人员签字，向也修改验证结果：验证人签字：时间：一一年_月一_日变更日志编号版本修改内容修改人修改日期1 概述81 .1适用范围82 .2技术定位82 便件设计92.1 TSSD开关驱动器硬件91 .1.1电路设计92 .1.2系统主板91.1.1.1 1.2.1功能介绍91.1.1.2 电路模块91.1.1.3 主要元件选型122.1.3结构设计132.1.3.1 装设结构132.1.3.2 安装尺寸132.1.3.3 1.3.3外形效果132.1.3.4 4端子定义142.1.4硬件成本142.2TSm1.通用调光器硬件142.2.1电路设计M2.2.2主控插件152.2.2.1功能介绍152.2.2.2电路模块152.2,2.3主要元件选型192. 2.3人机界面插件202.2. 3.1功能介绍202.3. 3.2电路模块202.4. 2.3.3主要元件选型222. 3.4结构设计222.3.4.1装置结构222.3.4.2安装尺寸222.3.4.3外形效果222.3.4.4端子定义232. 2.5硬件成本232.3TSDM日光灯调光器硬件242.3.1电路设计242.3.1.1功前介绍242.3.1.2电路模块252.3.1.3主要元件选型302.3.2.1板件结构312.3.2.2装置结构312.3.2.3安装尺寸322.3.2.4外形尺寸322.3.2.5端子定义322.3.3硬件成本322.4TSPM电源模块硬件332 .4.1电路设计333 .4.2结构设计352. 4.2.1扳件结构353. 4.2.2装置结构354. 4.2.3安装尺寸365. 4.2.1外形尺寸366. 42.5端子定义362. 4.3硬件成本363软件结构设计373. 1TSDM通用调光373. 1.1参数的定义373. 1.2通道数据结构定义393.2 TSSD开关胭动器W3. 2.1参数的定义404. 2.2通道数楙结构定义423.3 TSDMH光灯词光器443.3.1 参数的定义413. 3.2通道数据结构定义M4模块功能484. 1TSSD开关驱动器484.1.1 模块简介184.1.2 模块应用接线示意图484.1.3 1.3功能说明484.1.3.1延迟打开、关闭功能484.1.3.2楼悌照明功能184.1.3.3闪烁功能494.1.3.4预设控制494.1.3,5场景控制494.1.3.6逻辑功能494.1.3.7安全功能494.1.3.8强制功能504.1.3,9阈值功能504.1.3. 10电流检测功能50-1.1.3.12总线电压断开和快红后继电零开关位置选择501.2TSDM通用调光器504.2.1 模块简介504.2.2 模块应用接她示意图504.2.3 2.3功能说明514.2.3.1开关514.2.3.2相对调光514.2.3.3绝对调光524.2.3.-1状态指示524.2.3.5场景524.2.3.6预设值524.2.3.7优先级534.2.3.8锁定功能534.2.3.9楼梯灯534.2.3.10S1.nVe功旎534.2.3.11状态报告544.2.3.12特性调盛544.2.3.13总线电压失效和修复544.3TSDM日光灯调光器554.3.1模块简介554.3.2模块应用接线示意图564.3.3功能说明564.3.3,1开关574.3.3.2相对调光57(3.3.3绝时调光574.3.3.4状态指示574.3.3.5预设值584.3.3.6场景584.3.3.7优先级584.3,3,8锁定功能584.3.3.9搂梯灯584.3.3.10S1.aVe功能591. 3.3.11状态报告594. 3.3.12特性调整594.1, 3.13总线发位605技术参数及性能615. 1遵循标准规范615.1, 环境条件要求615.2, EMC要求625.3, 开关驱动渊625.4.1供电621.1 .2输出额定值625.4 .3电流检测625.5 通用调光算动器625.5.1供电625.5.2额定参数625.6 日光灯调光驱动器635. 6.1供电636. 6.2输出额定值635.7 电源模块63概述1.1 适用范EITSSIbO-116CTSDM-0102A/TSDM-0316A/TSPM-02是南京天溯自动化控制系统有限公司最新研制的功能齐全，商性能，”J林他定的EIB模块，可以广泛应用于智能家居系统的灯具、电涔的控却,这几个模块的功能简介如下：OTSSD-OM6C开美驱动器愎块该模块具有4路继电器怆出接I,用于用电电器的开关控制，可以实现延迟打开、关闭功能：楼梯照明功能：闪烁功能：预设控制：场景控制：逻辑功能：安全功能：强制功能：阔但功能：电流检冽功能；定时发送运利报文和状态功能：总战电压断开和恢发后继电涔开关位置选择等功能，2) ISDM-O1.02A通用调光器模块主要用于白炽灯、向泰灯、带有可调光电子变压潺或传统变压器的卤素灯等灯具的控制，可以有效保护灯具,实现灯具的开关控制、相对调光、觉对调光、状态指示、场景、预设、优先级、锁定、楼梯照明、SIHVe模式、状态报告、蝌出相性啊整等功能.3) TS0M-0316A日光灯调光器模块通过连接带有01OV输入的可网光日光灯电子镇流器的控制实现对可网光日光灯的控制,实现灯具的开关控制、相对调光、党对周光、状态指示、场景，预设、优先级、镇定、楼梯照明、S1.avi，模式、状态报告、给出特性调整等功能.1) TSPM-O2电源模块两路电改给出,具有手动总线复位按钮,可以指示总线负栽是否过栽.1.2技术定位该产品在硬件平台和软件设计方面都最大化的考虑装置的可靠性和适用性.外观设计定位为国内领先的地位，硬件设计以及软件设计注电可靠性和经济性，技术水平处于国内领先.TSSD016CTS*0102ATSDIH>316ATSP>h02VI.OO产品禅ft1.设计说明书h件设甲1.1 TSSO开关驱动露硬件硬件平台电跖由一块主板构成，该主板上包括了EIB总规接口、继电器接代端子、继电器手动开关和位置指示、端程按钮和指示灯。1.1.1 电路设计系统的硬件电路由CPU最小系统、EIB通讯电路、继电器控制电路、电流测量电路、人机界面和电就电路六个部分组成.CPU最小系统是整个系统的控制核心，EII1.通讯电路负布袋置和总线上的具他装置的通讯。维电器控制电路控制外部用电器的通断，每个维电器的输出节点上都申联了电流测mCT,采集控制回路上的电流到电流测量电路上。人机界面用来控制或指示装置的状态，电源电路为系统工作提供电源.一件平台框图如图2.h人机界而开关控制电路电流测量电路电源电路OCPU最小系统OE1.B通讯模块图2.1装置便件框图1.1.2 系统主板1.1.2.1 功能介绍该装置的所有功能都是通过这块主板来实现的，主板上的元件安装全部采用Swr贴片工艺，以此提高抗干扰能力和大批埴生产能力。主板上使用了超低功耗单片机MSP1.30F249,可以降低系统的整机功耗，犍少袋比对总线上能量的消耗.主板提供了四路大电流开关控制回路.可以控制四个回路的通断,同时可以刈麻被控回跖上的电流值.主板通过圆片机的中门与上一级处埋调节信号的小片机进行数据通信，主控板上设置了一个Si程1.ED灯及一个编程按钮。1.1.2.2 电路模块(1)电源模块MSP430F249单片机正常工作时需要3.3V的电源电压,而通讯芯片只旎提供5V的电源,所以需要进行电压转换，由于系统的功耗比较低,所以选用了输出电流为150a.封袋体积也比较小的线性棺压芯片1.D2985XX33为了减小电压转换时的损耗，I.D2985XX33的电路如图2.2所示：图2.2电源电跖原理图对于单片机内部使用的数字电源和模拟电源采用等电阻隔离的h法得到。CpU模块CPU的处理模块主要有MSP430F249单片机以及其必要的外国电路和石门狗等机成，看门狗芯片STM6823的手动更位端连接到E1.B通讯芯片的总线复位信号输出端上.可以通过总线来更位装置.逻辑与11AU8用来将率1发送端的3.3V电平转换成5V电平和通讯芯片接口.单片机的米EF和VeREF管脚上接的电容用来给内部ADC电压参考源泄波，使ADC转换结果更加稳定。AD1.和AR2是为了将通讯芯片接收蜡的5V电平转换成3.3V的电平，当IRXD端为高电平时，二极管截至，P4.1管脚被上拉到3.3V上，单片机检测到高电平,当IRXI）为低电平时,二极管导通.P4.1通过二极管连到低电平上,此时的片机检测到低电平.AJ1.为MSP430P249的标准JTAG网试门.MSPI30F219以小系统如图2.3所示；图2.3MSR1.30F219G小系统原理图(3) £1B通讯模块EIB通讯模块主要由EIB通讯芯片FZE1.O66构成，该芯片可以分离出总战上的通讯数据信号和电源，同时Ur以把需要发送的数据发送到总线上，芯片为系统提供了5V(VCC)和20WVKft)的电源分别用于电路的供电和维电器的电源，芯片的通讯数据线连接到主控唯片机的UART管脚上进行数据通讯,E1.B总线端子两褥接一个TVS管来防止瞬间电压的冲击。EIB通讯模块的电路2.4所示：图2.4EIB通讯模块电路原理图(4)开关控制模块这部分主要用维电器和维电器驱动电路组成，维电零采用G7O7K1.R1.RH1.OO.带有手动开关杠杆,可以指示维电器的状态并口手动切换其状态,UI.N280戡是达林顿管驱动芯片，专门用来驱动工作电流较大的湍件。电解电容RCn用来偌能，可以在继电器动作的时候择放出来，防止由于继电器的动作电流过大对总线电压产生较大的影响，此电容的容量大小和维电器的数目相关，一般一个缚电器需要100oUF的电容.却在继电涔獭出端的是电流互感器,用来测量被控制回路上的电流.次级的信号连到电流测址模块,具体的测收原埋会在电流测盘模块中介绍.模块电路如图2.5；图2.5开关控制电路原理图(5)电流测状模块采用0PA4347集成运放对电流互整器的采样电阻上送来的电压信号进行蝌流、放大，放大倍数为AR9/AR30,然后再游波成直流信号，使直流信号和电流互礴器上的交流信号的有效值成线性比例关系，、送到单片机内部ADC进行模数转换，并换匏到实际的被测电流值.装置需要测麻四个开关I可跖上的电流值.昨个回路的测城电路都一样。该部分电路设计如图2.6：图2.6电流刈收电路快理图(6)人机界面模块该部分电路由一个编程按键和一个红色1.ED指示灯组成.人机界面电跖原理如图2.7所示：A1.EDI图2.7人机界面电路原理图2.1.2.3主要元件选量芯片S0T23-5STM6823个I芯片S0T23-51.1.D2985XX33个1芯片SOP20PZE1.o66个1维电器直播G707K1.-RIR-H100个I晶体SMD3.6864M个1TVSZDCSMBJ43C个1掘流圈B82BS279(>C475个1电流互厚器MINICTMIN1.CT个4接线端fSIP8ESK75OVO8P个1表2.1TSSD(M16C主要元件选型1.1.3 结构设计1.1.3.1机箱采用型料白色外克，分成底壳，上壳和顶层装克，他们之间通过塑料扣来相互连接.1.1.3.2 安颊寸采用35Bm标准导轨式按袋，尺寸：90X72X65(HXWXD)，1.1.3.3 外形图2.8TSSD-0416C开关驱动器效果图1.1.3.4 g定义TSSDo4I6C的端子定义如下图所示;UJVJUJUJ图2.9TSSIbOI16C开关胆动器效果图1.1.4 *件成本表2.2TSSDoI16C谀件成本1.2 TSDM通用调光粉硬件便件平台电路部分包括两个插件：主控插件和人机界面插件.主控插件上包括了E1.B总线接n、交流220V输入两个海子和一路WOS功率晶体管的调压蛤出.人机界面插件上包括了编程按钮和指示灯。人机界面插件与主控插件之间通过申口进行通讯。1.21 电路设计主控插件硬件电路由CPV最小系统、调光电路、过压控制保护电路、通讯隔离电路和电源电路丘个部分组成.Cp(J最小系统是系统的调光捽制核心,负责对词光电路的控制以及和人机界面插件卜.CP1.的通讯.圜光电路是通过控制功率MOS管的导通用来实现输出功率的控制.过压控制保护电路则保证了MoS功率M体管调压电路的安全工作，I可时通过人机界面来指示输出是否过软,通讯隔密电跖用来时两块插件之间的通讯信号进行光电隔离，防止高压损坏和干扰人机插件上的器件。电源电路为系统工作提供了稳定电源。人机界面插件理件电路由CMJ最小系统、EIB通讯电路、人机界面模块和电源电路四部分组成.CP1.最小系统用来拄剌或指示装置的状态EIB通讯电路t1fi装置和总上的其他装置进行通讯，人机界面用来指示装置的状态，并F1.Ur以通过按下编程按钮来下裁上位机的控制软件，电源电路为系统工作提供了柩定电源.硬件平台框图如图2.10：192.10装置现件框图I人机界面隔离模块E1.B通讯模块电源电路电源电路A_NCPU4.JI量小系统C/调光模块过压控制保护模块1.22 2主控插件2.2.2,1功能介用该装置上的信号聃肉、调压拄制及过年保护等功能都是通过这块插件来实现的,插件上的元件安装全部采用SMT贴片工艺，以此提高抗干扰能力和大批ht的生产能力.该插件上的电源和人机界面插件上的电源川变压器进行隔离，同时通讯信号线也用光耦JS行了隔恩，防止他们之间的干扰。调先回路支持1路最高6oow的输出功率，输出端的负载Ur以是阳性负栽、容性负我或感性负载。通常的调光器例我类型有：白炽灯卤素灯,带电子变压器或传统变压潜的低压卤素灯.具有过栽告警和超温告警指示功旎.1.23 2.2电路模块（1）电源模块单片机PIC16门936正常工作时需要5Y的电源电压，为了能够得到稳定的电源电压，我们利用5011微功耗超低压差枪压器1.P2980IY5-5.0来对整流、分压后得到的电压迸行施压，得到能够供给单片机等芯片所需的5V稳定电压。电路中的温度保险丝和压敬电阻器起到了保护电路的作用：压版电阻能够在过压时导通大电流.温度保险税能好在彻光回路产生较大的热价的时候（黔出功率过高）熔断,保护两光功率MoS管.这两个温度保险”分别放在KB板上市电输入接税端于附件以及两个功率MOS管的中间.电路巾的场效应管是作为一个限流器件存在，同时能够防止过大的电流损坏第HI部分，当有大的干扰电流流过时.门极的粒压：极管钳制住电压，限制源极和漏极间的电流，光糊的输入端通过眼流电阻接到市电输入上，输出连接到单片机的捕获输入管脚RC2进行边沿的捕获。考虑到使它能够在不提供EIB总线信号的情况下，电路仍能够正常诳行工作，我们还设置了一个备用电压VCC2,使其能第在模块没行接入EIB总的时候为系统正常工作提供电源，它是通过整流芯片整流,经他压管梗压，电制电容谑波得到20V电压后再经三极管稳压得到一个IOV输出电压连接到人机界面插件上.电淞模块电路如图2.I1.所示：图2.11电源模块电路原理图PXT-.(2) CPU模块CPU的处理模块主要由PICI6F1936单片机以及其必要的外困电路组成。BPI是单片机的调试接口，可以连接开发工具进行调试,单片机的晶体选用了基础接地电容的贴片品体，可以减小PCB板上器件所占的面积.BR6,BC2组成单片的上电复位电路,为单片机卜.电提供可施的复位信号.11C1611936总片机的电路如图2.12所示：(3)调光模块间光模块通过捽制功率MoSFCT在一个周波里的导通时间来实现谕出功率的控制,具体工作原理如下：数字调光方式是通过控制功率MoS管的导通角来实现黔出电压的控制的.与普通的热闸管调光方式不同的是MOS管采用了谛沿导通后沿关断的方式，这样可以避免导通瞬间产生的大量谐波对电力设备或者装置内部电路的干扰.在电路上,与模拟调光不同的是此时PCB上不需要运算放大器以及BQ9、BQ1.0、BQ1.1.等器件.而将BR30、BR67这两个0欧姆的电阻库上，这样使得两只功率侬管接到同一个信号上,分别控制正半周和负半周的导通艇,单片机只要在市电过零点的时帔控制B3打开的肘间即可达到阿光的目的，这种方法在功率MOS管关断的时候没有电波流过，在功率MOS管打开的时候压降很小，所以功率MOS管的发热要比模拟调光的方式低很多。谓光模块的电路如图2.13所示：过乐控制保护模块过压控制保护模块主要是通过集成电压比较器来实现的.电压比较器1、电压比较器3和电压比较器4的正向输入端来柒的输出回路上的电压，通过和固定电压的比较来确定是否超过额定的输出功率，电路原理图I：可以看到电汽比较器1检测的过载电流要比电也比较器3和电压比较器4检测的过载电流小.如果超过奘假标定的额定功率，比较器1输出岛电平到单片机外部中断管脚上,单片机检测到这个信号后发出告警信号，提示用户负我超过颔定值，如果依测到输用功率超出MOS管的承受范国，此时比较器3和比较器4输出高电平反馈到调光回路，关断调光输出信号,防止调光功率器件流过过大的电流而损坏，同时的片机检测到这个信号也会发出过我的告警提示.集成电压比较器中2()UT连接到总片机的ReI11,用来插线下降沿触发功率MoSFET,同时，通过判断有无信号输出可以知道电路上是否接入负我，如果没有接入负载，可关断调Jt信号。过压控制保护模块的电路如图2.14所示：0HM”邱叱0102AZTSI*031.6AZTSI*生OQiteA曾组设计说明节图2.M过压控制保护模块HI路原理图（5）通讯隔禹模块主控插件利人机界面插件上的单片机是通过单片机的小门进行通讯的，为了防止调光板上调光产生的干扰信号和高电压进入面板或EIB通讯总统，所以枭用了光耦对通信信号进行附离，同时光都附围电路也完成了3.3V和5V的通讯电平的找换.隔离帙块的电路如图2.15所示：图2.15隔禹模块电路像理图2.2.2.3主1元件选型元件名称时装单位总数*芯片SSOP-28PICI6F1936个I芯片SO-14TS3704个«芯片SOT23-51.P298OIM5-5,O个1芯片SO-SS932B个I芯片SO-SHCP1.o601-50OE个2变压器直插BV2020I59个1晶振SMD4.9I52M个玉.MOS功率赭体管To220SPI20N60C3个功率MOSFETTO-220STP9NK50Z个I场效应管SOT-232N7002个5三极管SoT23BC867C个2三极管SOT231.MUN2213个2高速双-极ISOT-23BV74个.还.接践端子JIP4ESK75()VQP个表2.3TSDM0102ACptJ板主要元件选型TSS(H¼16CTSDM102ATSMHO16VTSP>H)2VI.OOk品详辐设计说明书m人机器百插件2.2.3.1 功能介绍该奘腔的EIB通讯、人机界面以及谓光模块的控制功能布足通过这块插件来实现的.插件上的元件安笠全部采用sm贴片工艺,以此提高抗干扰能力和大批Ja生产能力.插件上使用了超低功耗单片机MSP430F219,可以降低系统的整机功耗，M少装芮对总线上能量的消耗，该插件通过单片机的申口与上一级处理调节信号的单片机进行数据通信，并且设置了三个1.ED灯进行指示及一个编程按钮进行操作.2.2.3.2 电路模块(1)电源模块明片机MSP430F249正常工作时需要3.3V的电源电压，而通讯芯片只能分离出5V电源，所以还需要进行电压转换.用干系统的功耗比较低.所以选用了抬出电流为150m.封装体枳也比较小的线性稳压芯片I.D2985XX33,减小了电压转换时的损耗得为了使插件能纾在任何怡况下都正常工作下去，模块设计了双电源结构；在正常情况下是由调光模块所提供的IOY电压VCC2进行供电的.此时VCC1.(5V)端的二级管处于反向截止状态，没有电流流向VCC1.当调光模块的谕入电源断掉后自动切换到EIB总线提供的VCCI供电.I.D2985XX33的电路如图2.16所示：图2.16电源模块原理图<2)CPU模块CPt1.的处理模块主要由MSP430F249单片机以及其必要的外围电路和看门狗等组成.MSP430F249单片机中看门向芯片S1M(J23的手动坡位端连接到EIB通讯芯片的总觌灵位信号输出端上，可以通过总线来复位装词。P6.1口为判断信号，通过对并联在变压器供电电路上的电阻一端电压值的判断，来辨别此时电路中电源的给予方是变压器还是通讯模块,逻辑与门BU8用来将发送端的3.3V电平转换成5V电平和通讯芯片接口，保证信号的正常传fi.BD1.和BR2是为了将通讯芯片接收端的5丫电平转换成3.3Y的电平.当URXD端为裔电平时,二极管截止，P4.1管脚被上拉到3.3Y上,总片机检测到高电平，当URXD为低电平时，二极地导通,Pt1.通过二极管连到低电平上，此时单片机检测到低电平。BJ1.为USP130F249的标准JTAG调试口。MSP430F249总片机内部集成了一个谓度传感器,可以通过内部佻成的ADC来读取这个温度传感器的值,起到了检测调光电跖温升的功能，如果温度超过预定的温度伯，会通过点亮面板上的1.ED发出超温告警提示。TSS（三）416C/TS叱0102A/TSMH幽Z斗HEr1.OO/详福设计说明书MSP430F249通片机的电路如图2.17所示：图2.17MSPJ3OF249总片机嫉小系统原理图(3) EIH通讯模块EIB通讯模块主要由EIB通讯芯片FZE1.O66构成，该芯片可以分离出总线上的通讯数据信号和电源，同时可以把需要发送的数据发送到总城上。EIB通讯芯片为系统提供了5V<VCC)的电源用于电路供电。该芯片的通讯数据线则连接到单片机MSP430F249的UART引脚上实现总线和单片机的通讯.EIB总线端f两湘褥接一个TVS管来防止瞬间电压的冲击，EIB通讯模块的电路如图2.18所示：TSS(HM16CTSDM102ATSDHO16VTSP>H)2VI,OO/详福设计说明书(I)人机界面模块人机界面模块电路由，个编程按键和三个红色1.ED指示灯组成，1.ED分别为编程指示灯、过我指示灯和超温指示灯,其中编程按钮和指示灯在主控插件上人机界面模块电路如图2.19所示:卜图2.19人机界面电路原理图2.2.3.3主要元件逸量元件名称封装型号及技术单位总效价格芯片QFP-MMSP4S0F249个I芯片SOT23-5STM6823个I芯片SOT23-5NC7SO8个2芯片SoP2。FZEI066个I芯片SOT23-51.1.D2985BXX33个1二极管贴片BYG21M个2接线端子FPe24FK>24个IH2.1TSDV-OIO2AM1.1.板主要元件选型2.3.4结构设计2.3.4.1装结构机箱采用装料臼色外壳.分成底克，上克和顶层孟壳，他们之间通过敢料扣来相互连接.盅克上有超温和过我两个红色指示灯,2.3.4.2安装尺寸采用35s标准导轨式按装,尺寸:90X72X65(HXWXD)2.3.4.3外形效果mht>2W'*0hE闫份KkW图2.20TSDMF1.02通用调光器外形图2.3.4.4塌子定义2.2.5件成本器件型号单价数量总价MSP430F24920I20TS912BID13I13STP9NK50Z16STM68235.815.8NC7S080.6810.68FZE106680180TSS1.D416CTS*0102ATSMF0316ATSnH)2VI.OO产品惮e1设计说明书1.D2985BXX332.525BYG21M122PE2012-M单12V10.5110.5T1.P2811.511.53.6864N0.610.6STY60NM601402280PIC16F19I168.718.7SMBJ43C0.510.5B82790C47513113FPC排线座1.811.8ESK750VO1.P6.616.6笆电容20V/107K/D3.113.1PCB板MMI4.2914.29PCBftCPU9.1519.15其他251127.78合计600表2.5TSDM-0102硬件成本2.3TSa1.日光灯调光器硬件硬件平台电路部分由一块主板构成，该主板上包括了EIB总线接口、三路继电器开关接跳湍子、一:路口光灯调光输出端子、维电器手动开关和位置.指示、程按钮和指示灯。2.3.1MW2.3.1.1 功能介Ie主板硬件电路由CPU最小系统、E1.B通讯电路、开关控制电路.调光电路、隔肉电路、人机界面和电源电路七个部分组成.CPU我小系统是整个系统的控制核心，E1.B通讯电路负费奘置和总线上的其他装徨的通讯。继电器控制电路控制外部用电器的通断，调光电路输出0-1.0V的直流电压来控制英光灯的光度，隔离电路用来隔离调光电跖和控制电路，防止调光电跖或外部被控电路发生故障时将裔压传到通讯总线上导致总线上设备的损坏.人机界面用来控制或指示袋置的状态，电源电路为系统工作提供电源.便件平价框图如下：开关控制电路11T人机界面EIB通讯八4模块一CPU最小系统电源电路隔离模块调光电路TSS(H¼1.WTSDI02VTSMHO16VTSPIH)2VI.OO产品惮设计说明书图2.22奘一硬件框图该奘置的所有功旎都是通过这块插件来实现的,插件上的元件安装全部采用SMT贴片工2以此提高抗干扰能力和大批址生产能力.插件上使用了超低功疑单片机MSp430F249,可以降低系统的整机功耗,减少装置对总找上能量的消耗，该插件通过三路010V的出流电压的输出回路来控制荧光灯的亮度，而且同时提供了三路维电滞开关控制.可以实现三盅荧光灯开关和亮度控制.2.3.1.2 电路”a)电模块MSP430F249单片机正常工作时需要3.3V的电源电压，而通讯芯片只施提供5Y的电源,所以需要进行电压转换，由于系统的功耗比较低，所以选用了输出电流为15(,时装体积也比较小的跷性柩压芯片1.D2985XX33为了减小电压转换时的损耗，1.D2985XX33的电路如卜图所示：图2.235V转3.3V原理图O-IOV的控制信号，需要一个HY的电压，而通讯芯片提供的的是20Y的直流电压.采用开关电源构其转变为HY电源，开为电源中的变压器还同时起到了隔离作用。开关电源电路如下；O-IoV的输出电跖中有部分器件需要3.3丫的电压，但是又需要和CPU模块的电压隔阳，以免受到干扰时影响到CPU模块，所以在UV的基础上加入了线性稔压芯片1.02985XX33,以得到需要的3.3丫电压,图2.25“y转3.3V原理图b)CPU模块CPU的处理模块主要由MSP430F249单片机以及其理要的外国电路和有门狗等组成,看门狗芯片SIZ6823的手动复位端连接到E1.B通讯芯片的总线兔位信号输出端上，可以通过总筏来复位装置.逻辑与11(XI用来将申口发送端的3.3丫电平转换成5V电平和通讯芯片接口。CD1.和CR19是为了将通讯芯片接收端的5丫电平轨换成3.3V的电平，当IRXD端为高电平时，二极管截至.P4J管脚被上拉到3.3V上，单片机检测到高电平,当IRXD为低电平时,二极管导通，P4.1通过二极管连到低电平上，此时单片机检测到低电平.CJ1.为MSP430F2I9的标准JTAGi«1试口,具体电路如下图所示：图2.26MSPJ30F219最小系统原理图C)EIB通讯模块EIB通讯模块主要由EIB通讯芯片FZE1066构成，该芯片可以分离出总线上的通讯数据信号和电源，同时Ur以把需耍发送的数据发送到总城上，芯片为系统提供了5Y(YCCW20V<vx)的电源分别用于电路的供电和维电器的控制芯片的通iH数据线连接到主拄的片机的UART管脚上进行数据通讯.具体电路如下图所示:图2.27EIB通讯原理图d）开关拄制模块这部分主要由第电器和级电器型动电路组成，罪电器采用G707K1,-RIR-H100,带有手动开关杠杆，可以指示继电器的开关状态，IIN2003A是达林顿管驱动芯片,可以用来驱动七路大电流的器件.电解电器CCTI用来储能，可以在继电器动作的时候徉放出来，防止由于继电器的动作电流过大对总筏电压产生较大的影响他的容量大小和维电器的数目相关，一般一个维电器需要100。UF的储能电容。模块电路如下:MKIu1.-2SV图2.28IM33256电路原理图O调光模块调光模块使用数字电位器输出的模拟电压信号，CPU通过SPI总战来设汽数字电位器各个输出蜡口的电压，数字电位器的输出电压送到集成运算放大器放大后连到外面荧光灯整流器控制灯的亮度,该部分电路设计如下：图2.29调光模块电路原理图f人机界面模块该部分电路出一个阖脚按键和一个红色1.ED指示灯组成.具体电路如下图所示:图2.30人机界面电跖原理图2.3.1.3主要元件选型元件名称封装IIUmI1：单位总数E芯片QFP-64MSP430F249个I20芯片SOI6U1.N2(X)3D小I*J1.TSSOP14T1.C2704IPW个I20芯片SOT23-5STM6823个I5.8芯片SOT23-5NC7SO8个I0.68芯片SOP20FZE1066I80芯片SOT23-51.1.D2985BXX33个22.5芯片TSSOPADuM2401个I37变压器定制件NIS-TSDM个125州电器直插G7O7K1.-RIR-H100个343晶体直插3.6864M个10.6场效应管SOT-23PMBFI70个I0.7三极管SOT-23S9OI31.T1个10.09TVSZDCSMBJ43C个10.5掘波黑BS279()C475个I13芯片SSOPAD52()4BRU10个117.3接线端子S1P6ESK750V-06P个19.9接"端广SIPf)EHK5<X)V.()6P个I3.9T市)P3i6A选型生产工艺4层板工艺,67X85Bnh正反面都可以放置芯片和电阻电容，过孔塞油.板厚1.&im,焊盘无铅镀锡.2.3.2结构设计2.3.2.1 板件结构此装置只有一块PCB板,2.3.2.2 蒙星结构a）外形结构图2.31TSDM-O3I6A外形结构图尺寸：90x72x65(HxWxD)单位：mnsstHX”S继002AZTSWFO3IWTsp1.tR2JUxj上目曾组设计说里书2.323安砺F模块化安装设备MDRC）模块化安装设的.ProM安装宽度（每模组ISmm）4模组安装深度65mm安装于35mm的安装导轨上依据EN607I52.3.2.4外卷尺寸尺寸90×72×65mm(H×W×D)2.3.2.5于定义图2.32开关接