【应用】基于8位MCU EFM8SB1的智能家居系统开关设计，0.5uA 睡眠电流

时间： 2018-09-05 来源：世强

技术问答

随着现在越来越多的智能家居产品走进人们生活中，在智能家居的组网中，出现很多种通讯方式，为以前传统住房家用开关布线模式与现在智能产品的结合使用，保证用户需求的兼容性。针对现代人生活习惯而设计了一款适配家居用的无线便捷墙壁开关。

说到开关人们就会想到墙壁开关控制灯，电动窗帘，电器插座这种老式开关不用考虑功耗，但家电类的产品就能想到遥控，当然遥控开关就是电池供电，所以产品功耗要求就比较严格，因此在设计时需要选择工作功耗低且外围电路可控的芯片。尤其是遥控需要长期休眠的特性，因此就是要求芯片在待机状态下功耗低，外围电路可控就是除了必要的唤醒源外，其余外设都可以关闭，且唤醒方便。除此之外，为了适配智能家居的产品，需要采用触摸按键，通过无线网络发送协议码（433MHz），同时在掉电后仍能够保存其数据的功能。

SILICON LABS EFM8SB1系列单片机控制芯片是一款基于最节能的8位MCU，非常适用于对功耗要求高的系统中，其120uA/MHz 运行功耗，0.5uA 睡眠电流,可以极大延长电池的使用寿命。集成资源丰富，其不仅提供了最高8KB的闪存空间，还提供了丰富的外设接口，包括I2C、UART、SPI，芯片集成了12位ADC和比较器，可用于低电压检测。QFN24超小封装（4mm*4mm），高性价比。此外，其也集成了最佳的电容式感应控制器，提供超低功耗<1uA的触摸唤醒能力。

EFM8SB1除了具有以上丰富的资源以外，还有多种工作模式可供选择(正常工作模式<Normal>，空闲模式<Idle>，挂起模式<Suspend>，睡眠模式<Sleep>)。

Silicon Labs 红外接近传感器 SI1153，检测范围 0~50cm，或 1~2m（加透镜），检测范围宽，可满足墙面开关对不同人体检测距离的要求；驱动红外 LED 脉宽仅 25.6 μs，可使系统平均功耗低，减轻墙面开关电源系统负担。

Sub -G无线通讯芯片（Si4438），最高发射功率达20dBm、接收灵敏度为-124dBm，非常适合应用在无线遥控家居使用环境，如穿墙等。

图1 墙贴开关系统设计框图

针对智能家居无线便捷墙壁开关系统的设计来说，单片机是设计的中心模块。可针对房间内的温度，湿度，有害气体的监测功能。可控制针对加入网络中各个家用电器智能设备。采用触摸按键，并开启I2C通讯接口用于储存数据，SPI通讯驱动433MHz无线模块，在检测到触控信号时，通过无线网络发送协议码到各个智能设备，实现遥控的开关。

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全部评论（2）

螳螂猫 Lv7. 资深专家 2018-12-25

设计的真不错!家庭多用途！
lcch81 Lv7. 资深专家 2018-11-01

很好

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