一种联动开关面板的研究

马希旺

摘要：当代楼宇住宅日益增多，人们对住宅的舒适性便捷性要求更高，需求更广，智能家居产品也随之应运而生且种类繁多，有线的智能家居产品布线复杂，施工麻烦，成本高昂。本文设计出了一种可将家中各个开关面板任意联动控制的系统，以增加使用者的便捷性，降低智能家居成本。

关键词：联动开关面板，智能家居，485总线

一、联动开关面板系统构成

联动开关面板系统由联动主机、通讯线路、开关面板构成，开关面板采集使用者输入的按键信息，将数据通过通讯线路上传至联动主机，联动主机根据预先设置好的控制指令下发控制命令，指定的开关面板收到指令后执行相应的操作。

（一）联动主机

联动主机是联动开关面板系统的核心控制器，由电源模块、通讯模块、单片机、声光指示模块、射频模块、外接通讯模块等组成，如图1所示。联动主机获取各个面板的按键信息，通过预先设置好的控制流程，将控制指令发送给对应的受控面板。各个开关面板通过单片机实现联动，但又自成系统，一旦联动主机发生故障，整个系统仅不能进行联动，但各个开关面板仍可以独立运行，不会影响到照明系统的基本功能。

（二）通讯线路

通讯线路采用RS-485串行总线，通讯距离因现场环境及节点数量和连接方式而定，最远可高达1000米，RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，可以适应居室中的大多数干扰环境[1]。

（三）开关面板

开关面板是整个系统中的重要组成部分，也是系统中体现外观的重要元件，能够为用户提供较好的体验感。开关面板上的按键具有内容指示灯和光圈指示灯，内容指示灯可通过激光雕刻机进行开关内容定制，常亮显示开关内容，在用户在夜晚也可以轻易的看到开关位置及控制内容。

开关面板通过通讯模块串联在RS-485总线上，当使用者按下开关面板按键时，开关面板向总线上发送数据，同时开关面板也可接收总线上的数据，并将对应自身ID地址的数据进行分析，执行相应操作。

二、联动开关面板工作原理

联动开关面板系统工作模式分为配置模式、调试模式和工作模式三种。

（一）配置模式

配置模式是将开关面板的工作类型和按键的类型进行配置，通过电脑软件与开关面板进行串口通讯，通过设置电脑软件的功能进行面板的配置。

1、开关面板ID值配置

不同的开关面板拥有不一样的ID值，主机会根据不同的ID值进行有针对性的控制。开关面板配置的ID值从01—255均可选择，使用者可通过选择十进制ID号对所有开关面板进行统一配置。

2、开关面板功能配置

开关面板分为一键面板、三键面板、六键面板、单路窗帘、双路窗帘五种功能。通过选择电脑软件上的面板功能，并在其对应的界面进行按键功能配置。开关面板的按键分为开关功能和情景功能，在对应的界面中可进行选择，如图2所示。将配置功能选择好后写入开关面板内，开关面板即可执行配置好的功能。

3、联动主机情景逻辑配置

联动主机在工作过程中需要识别每个开关面板触发的按键信息，然后通过数据处理和逻辑分析后，将需要控制的指令发到数据总线上，所以在开关面板情景逻辑配置中先将控制的模式设置并写入主机。如图3所示。

在情景逻辑配置界面中，分为若干组条件，每个条件中设置唯一一个条件按键选项，选择条件开关面板ID号、条件按键号、条件按键类型，选择使能延时时间，以显现智能控制延时的效果。在执行栏中选择受控的面板ID号、执行按键号、执行状态。一个条件面板按键最多可延时254秒，最多可联动10个开关面板，最多可联动60个面板按键。

（二）调试模式

在布线完成后，首先将联动主机与总线首端连接，为联动主机供电并选择为调试模式。当安装完一个开关面板时，按下任意键，开关面板将数据发送至总线上，当主机收到符合通讯协议的数据包后，则会通过蜂鸣器发出提示音。通过此调试模式，现场施工的效率和品质会更高。

（三）工作模式

在完成了配置模式和调试模式后，聯动主机可与所有开关面板完成联动控制。工作模式可以由用户提出方案，任意实现各种联动控制。

1、回家模式

回家模式是在夜晚主人回家时，家中光线昏暗，按下回家情景按键时，通往各个区域的辅助灯光亮起，为主人提供良好的通道照明，当主人到达某个区域时，打开该区域的主照明灯，延时120秒之后，各个区域的辅助照明陆续关闭。

2、外出模式

外出模式是主人在家中已经打开了若干盏灯时，需要外出时，仅需按下门口处的外出情景按键，即可将家中的灯光及窗帘或其他用电设备同时关闭，避免了主人逐个区域关闭灯光及设备，提高了主人生活效率。

三、结语

随着人们生活水平的提高，对居室的舒适性、便捷性的要求日益增高，联动开关面板系统可根据用户生活习惯和需求任意设计各种使用方案，是当代科技与装修的融合，也是生活品质的另一种表现形式。

参考文献：

[1]于月森，叶王庆.RS-485总线可靠性应用研究[J].微计算机信息，2007年第23期.