高度集成的超薄墻壁開(kāi)關(guān)與雙絞線KNX解決方案

KNX是商業(yè)和家庭樓宇自動(dòng)化的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，KNX設(shè)備可以管理照明、百葉窗、暖通空調(diào)、安全系統(tǒng)、能源管理、音頻視頻、白色家電、顯示器、遙控器等，是智能家居應(yīng)用的重要標(biāo)準(zhǔn)。本文將為您介紹KNX標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與應(yīng)用，以及相關(guān)的解決方案。

不同連接方式可滿足不同應(yīng)用需求

KNX是從三個(gè)早期標(biāo)準(zhǔn)演變而來(lái)，包括歐洲家庭系統(tǒng)協(xié)議(EHS)、BatiBUS和歐洲安裝總線(EIB或Instabus)，它可以使用雙絞線(樹形、線形或星形拓?fù)?、電力線、RF或IP鏈接，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，設(shè)備形成分布式應(yīng)用，并且可以進(jìn)行緊密的交互。

這些不同的KNX連接方式，可依應(yīng)用的需求來(lái)選用，像是雙絞線屬于分離式控制電纜，適用于新安裝、大規(guī)模翻新時(shí)采用，具有最高級(jí)別的傳輸可靠性，IP屬于以太網(wǎng)/Wi-Fi連接，適用于在需要快速主干網(wǎng)的大型安裝中用于與移動(dòng)設(shè)備通信，RF(射頻)則屬于無(wú)線線路，適用于無(wú)法安裝電纜的應(yīng)用環(huán)境，而電力線則可用于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)(中性線和相線必須可用)，適用于無(wú)法安裝額外的控制電纜的場(chǎng)合。

高度集成的超薄墻壁開(kāi)關(guān)與雙絞線KNX解決方案

安森美(onsemi)針對(duì)KNX應(yīng)用推出多款產(chǎn)品，像是用于KNX墻壁開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)—NCN5140S，NCN5140S能夠以非常小的外形尺寸構(gòu)建完整的KNX開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，使用最少數(shù)量的外部組件來(lái)設(shè)計(jì)超薄開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

NCN5140S將市場(chǎng)領(lǐng)先的安森美KNX收發(fā)器和ARM Cortex-M0+微控制器，以及大多數(shù)必需的無(wú)源組件高度集成到一個(gè)封裝中，其余組件均具備高度集成和最小高度，可允許設(shè)計(jì)超薄KNX開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

NCN5140S結(jié)合經(jīng)過(guò)認(rèn)證的物理層與KNX堆棧，和用于多達(dá)8個(gè)可配置翹板開(kāi)關(guān)按鈕或觸摸開(kāi)關(guān)按鈕的預(yù)認(rèn)證軟件，KNX系統(tǒng)級(jí)封裝能夠在很短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)KNX開(kāi)關(guān)應(yīng)用，預(yù)認(rèn)證的應(yīng)用軟件包括驅(qū)動(dòng)和調(diào)光功能，可支持多達(dá)8個(gè)RGB LED，以照亮按鈕或觸摸板，使用這個(gè)器件只需在KNX協(xié)會(huì)注冊(cè)衍生設(shè)計(jì)，即可獲得KNX認(rèn)證，可減少研發(fā)工作，加快產(chǎn)品上市時(shí)間，并具備低BOM成本的優(yōu)勢(shì)。

NCN5140S可應(yīng)用于電容式觸摸開(kāi)關(guān)與翹板開(kāi)關(guān)，均可支持最多8個(gè)按鈕，RGB LED可照亮按鈕，適用于樓宇自動(dòng)化、智能家居領(lǐng)域，最終產(chǎn)品包括智能照明開(kāi)關(guān)、百葉窗控制、通風(fēng)控制等相關(guān)產(chǎn)品。

安森美還推出可用于雙絞線網(wǎng)絡(luò)的全功能KNX收發(fā)器—NCN5130，這是一款適用于KNX雙絞線網(wǎng)絡(luò)(KNX TP1-256)的接收器-發(fā)送器芯片。NCN5130嵌入了PHY和MAC層，并處理總線上數(shù)據(jù)的傳輸和接收，是通過(guò)KNX認(rèn)證的雙絞線收發(fā)器，支持9600波特通信速度。NCN5130可從未調(diào)節(jié)的總線電壓中產(chǎn)生穩(wěn)定電壓，以滿足其自身的電源需求以及為外部設(shè)備供電，具有兩個(gè)高效DC-DC轉(zhuǎn)換器與一個(gè)線性穩(wěn)壓器，DC-DC1固定在3.3 V，DC-DC2則可在1.2和21 V之間進(jìn)行調(diào)整，并具有20 V線性穩(wěn)壓器，總線電流消耗為40 mA。

NCN5130為確保與總線的安全耦合和解耦，可通過(guò)模擬引腳提供各種監(jiān)視器(KNX總線電壓、電流、溫度...)，還支持電力調(diào)節(jié)器的控制和監(jiān)測(cè)，可緩沖發(fā)送的數(shù)據(jù)幀(支持?jǐn)U展幀)，以及可選擇的UART/SPI接口和到主機(jī)控制器的波特率。NCN5130的綜合計(jì)時(shí)系統(tǒng)使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的低成本16 MHz石英操作，可為外部MCU生成8/16 MHz時(shí)鐘，可在-40℃至+105℃的擴(kuò)展環(huán)境溫度范圍下運(yùn)作。

NCN5130可用于任何TP1-256應(yīng)用，大多數(shù)的KNX應(yīng)用都可以直接由NCN5130供電，無(wú)需外部昂貴的電源，具有一流的整體系統(tǒng)效率，可支持各種高端/功率要求高的KNX應(yīng)用，例如家庭自動(dòng)化、智能建筑，最終產(chǎn)品包括智能照明和開(kāi)關(guān)、通風(fēng)和空調(diào)、恒溫器、警報(bào)器和煙霧探測(cè)器、百葉窗、警報(bào)、占用檢測(cè)等產(chǎn)品。

結(jié)語(yǔ)

KNX標(biāo)準(zhǔn)在智能家居應(yīng)用中扮演相當(dāng)重要的角色，可提供有線與無(wú)線的多樣化網(wǎng)絡(luò)配置模式，來(lái)滿足不同的應(yīng)用需求。本文中所介紹的安森美的超薄墻壁開(kāi)關(guān)SIP與雙絞線KNX收發(fā)器將值得您開(kāi)發(fā)KNX相關(guān)產(chǎn)品時(shí)深入了解與采用。

原文標(biāo)題：KNX標(biāo)準(zhǔn)為智能家居提供完善控制方案

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審核編輯：湯梓紅