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智能家居控制系統(tǒng)范文第1篇

隨著智能化時(shí)代的到來，對于人們的生活方式來說發(fā)生了許多改變。而智能家居系統(tǒng)更是豐富著大眾的生活，使大眾的生活方式朝著舒適、安全、多樣化不斷發(fā)展。本文主要是對基于PLC技術(shù)和GSM技術(shù)的智能家居PLC控制系統(tǒng)，以此來實(shí)現(xiàn)PLC對智能家居設(shè)備控制、家居環(huán)境的實(shí)時(shí)檢測、安全防護(hù)等一些基本性的功能的智能化，以更好的提升家居的穩(wěn)定性和便捷性。

【關(guān)鍵詞】智能家居 PLC控制系統(tǒng) 硬件 軟件

1 智能家居中PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體框架

隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，智能時(shí)代已經(jīng)到來。智能化已經(jīng)運(yùn)用到各行各業(yè)，而智能家居正在滿足這消費(fèi)者的需求。消費(fèi)者在家居中逐漸追求實(shí)用性、多功能性等等，這也是智能家居提高競爭力的關(guān)鍵。對于消費(fèi)者的這些需求，作為智能家居中PLC控制系統(tǒng)正好能夠滿足這些需求。智能家居中PLC控制系統(tǒng)主要包括：智能家居設(shè)備控制、家居環(huán)境的實(shí)時(shí)檢測、安全防護(hù)等一些基本性的功能。智能家居中PLC控制系統(tǒng)也就是將用戶家中的電器、門窗、空調(diào)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)等等整合為一體，通過遠(yuǎn)程遙控。當(dāng)用戶開動(dòng)遙控時(shí)，家用電器會自動(dòng)打開、門窗會打開，室內(nèi)溫度會自動(dòng)調(diào)節(jié)，若發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會自動(dòng)響應(yīng)。

對于智能家居中PLC控制系統(tǒng)來說是為了滿足用戶的智能化需求，采用可編程控制器PLC技術(shù)和GSM短信息技術(shù)，在運(yùn)用SMS進(jìn)行信息的交互，主要包括自動(dòng)控制、信息采集和遠(yuǎn)程控制三個(gè)部分。

1.1.1 自動(dòng)控制

這主要是將PLC作為主要的控制器，通過電器的開合控制交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來進(jìn)行控制。比如以智能門為例，當(dāng)用戶發(fā)出開門的信息時(shí)，這時(shí)PLC接收到信號，并給PLC一個(gè)輸入端，通過交流電機(jī)完成開門動(dòng)作。

1.1.2 信息采集

也就是傳感器的信息采集，主要包括室內(nèi)溫度濕度、煙霧、煤氣等，并將這些信息傳遞給PLC，PLC根據(jù)室內(nèi)實(shí)際的情況，做出相應(yīng)的指令，以保證室內(nèi)的溫度、濕度的合理，安全性更加高。

1.1.3 遠(yuǎn)程控制

用戶發(fā)出相應(yīng)的指令傳感器傳給GSM信息模塊，以實(shí)現(xiàn)與PLC的信息交互，PLC通過用戶發(fā)出的指令，對家居狀態(tài)進(jìn)行解讀，然后把信息傳遞給移動(dòng)終端，如果檢測到危險(xiǎn)信號，會立即把相關(guān)信息傳遞個(gè)PLC主控制器，主控制器接到信息，迅速與GSM進(jìn)行串聯(lián)，再有GSM傳遞給用戶終端，發(fā)出報(bào)警信號，提高室內(nèi)家居的安全系數(shù)。

1.2 系統(tǒng)中的硬件的設(shè)計(jì)

智能家居中PLC控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)主要是智能防盜門的硬件設(shè)計(jì)、傳感器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

1.2.1 智能防盜門的硬件設(shè)計(jì)

主要分為三個(gè)部分。第一，電源中硬件設(shè)計(jì)，主要采用單相橋式整流電路，增加兩個(gè)二極管連為一體的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)交流電向中直流電的交換。第二，控制硬件系統(tǒng)，通過PLC控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作，在輸出端需要小型的繼電器接入控制電路，使PLC控制正反向的輸出點(diǎn)，轉(zhuǎn)換并接觸到電機(jī)的控制。

1.2.2 傳感器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

這一硬件設(shè)計(jì)中主要包括PLC、溫濕度傳感器、煙霧傳感器等構(gòu)成。當(dāng)室內(nèi)的環(huán)境出現(xiàn)異常時(shí)，出現(xiàn)異常的端口會執(zhí)行相應(yīng)的信息做出相應(yīng)的預(yù)警信號。

1.2.3 遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是通過PLC串口通訊方式與GSM進(jìn)行信息的交互，并擴(kuò)展為一個(gè)通訊的板塊，安裝在選件的板槽位中，并將PLC與GSM信息板塊與串口線連接，以此能夠更加便捷的與相應(yīng)的PC機(jī)、單片機(jī)以及其它的主控制器相連接。

1.3 系統(tǒng)中的軟件的設(shè)計(jì)

智能家居中PLC控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)主要是智能防盜門的軟件設(shè)計(jì)、傳感器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)三部分組成。

1.3.1 智能防盜門的軟件設(shè)計(jì)

智能防盜門中實(shí)現(xiàn)的軟件功能是：首先自動(dòng)門受到用戶發(fā)出的相應(yīng)信息是否開啟、關(guān)閉，在接受信息的過程中會遇到相應(yīng)的阻礙，智能防盜門會根據(jù)相應(yīng)的阻礙向相反的方向運(yùn)作，如果遇到的障礙是比較危險(xiǎn)的，那么智能防盜門會啟動(dòng)強(qiáng)制停止的功能，避免危險(xiǎn)的發(fā)生。

1.3.2 傳感器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

傳感器系統(tǒng)中的軟件的設(shè)計(jì)主要是通過各種傳感器對家居環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的檢測，當(dāng)檢測到的值超過限定值時(shí)，PLC就會做出相應(yīng)的判斷，執(zhí)行中斷的程序。同時(shí)，PLC也會檢測GSM的信息模塊是否接到了信息，如果接到了信息會將室內(nèi)的環(huán)境信息傳遞給用戶終端。

1.3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括AT命令、PLC中斷程序的設(shè)計(jì)。AT命令是通過配置MODEM和相應(yīng)的軟件共同工作以此來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端系統(tǒng)完成相應(yīng)的信息。在PLC串口中斷程序的設(shè)計(jì)中，通過相應(yīng)的指令設(shè)計(jì)，然后通過指令給予相應(yīng)的功能，這樣可以大大減輕PLC編程的影響。

2 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，智能家居系統(tǒng)不斷豐富著人們的生活方式，越來越多的消費(fèi)者享受智能家居帶來的便利，但對于智能家居的要求也越來越高，對于智能家居的穩(wěn)定性和安全性成為主要的關(guān)注點(diǎn)，雖然在本文涉及到的PLC控制系統(tǒng)能夠提升智能家居的穩(wěn)定性和安全性，但是內(nèi)部也存在一些問題，這需要未來科技和更多的人才進(jìn)行解決，以滿足更多消費(fèi)者的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]李昊.智能家居PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（23）.

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[4]陳龍.智能家居自動(dòng)控制與監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].內(nèi)蒙古大學(xué)，2015.

作者簡介

郭建英，男，山西省沁縣人。大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)為攀鋼集團(tuán)有限公司技改與設(shè)備部助理工程師。主要研究方向?yàn)樵O(shè)備管理與維護(hù)，PLC控制，電氣（作者所學(xué)的專業(yè)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）。

智能家居控制系統(tǒng)范文第2篇

[關(guān)鍵詞]智能化；控制系統(tǒng)；智能家居

1.別墅智能化的發(fā)展現(xiàn)狀和必要性

家庭智能化的出現(xiàn)已經(jīng)有了將近20年的歷史，最早從比爾·蓋茨的豪宅開始，如今，那個(gè)高度科技化就如幻想故事片般，神奇的令人向往的智能生活已經(jīng)開始逐步走入了一些在觀念上同步于世界潮流，在生活上引領(lǐng)世界潮流的高品位時(shí)尚人士。

別墅通過智能化建設(shè)，以家庭綜合布線為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實(shí)現(xiàn)了家庭智能化生活。為了美化生活環(huán)境，同時(shí)為了清除消防隱患，保障家人的安全，有必要運(yùn)用現(xiàn)代化的高科技手段，加強(qiáng)住宅區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)住宅區(qū)的信息自動(dòng)化。

家居智能設(shè)計(jì)長久以來一直堅(jiān)持的原則：健康性、安全性、舒適性、時(shí)尚性！

2.別墅智能家居設(shè)計(jì)帶來的具體優(yōu)勢

2.1安全：人身安全——安防系統(tǒng)；用電安全——強(qiáng)弱電分離。

智能化系統(tǒng)與安防實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，給物業(yè)管理提供集中式管理的便利，提高緊急事故的快速處理能力，這將大大提高別墅的安防水平。（如，家里發(fā)生緊急安防事故時(shí)，能自動(dòng)電話報(bào)警。）

2.2健康：飲水健康、自然清新空氣、用眼健康。

在我們的日常生活中，空調(diào)循環(huán)的基本上是室內(nèi)空氣，晚上就寢臥室的空氣、車庫的空氣等密封空間的空氣，其實(shí)非?；鞚帷６以趺床拍茏屝l(wèi)生間在每次進(jìn)入時(shí)均保持自然清新空氣？智能控制系統(tǒng)讓排風(fēng)扇對室內(nèi)的污濁空氣進(jìn)行定時(shí)更新，時(shí)刻保持室內(nèi)清新。

系統(tǒng)還可以對飲水機(jī)進(jìn)行定時(shí)控制，避免水進(jìn)行反復(fù)加熱，使得飲水更健康。

我們在看書時(shí)需要明亮照明，看電視電影時(shí)需要柔和的照明，讓燈光在需要的時(shí)候自動(dòng)改變亮度，減少眼睛的疲勞，保護(hù)視力。這一切，在智能控制系統(tǒng)的控制下將不再是天方夜談。

2.3舒適：所有電器、照明，無論身處何處，均可一鍵控制。

進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)后，您可以采用遙控器、電話、手機(jī)、電腦等多種操作模式對家里的燈光、飲水機(jī)以及電飯煲等家用電器進(jìn)行控制，這將為您的日常生活提供很大的方便。忘記帶鑰匙，也無須擔(dān)憂；老人小孩在家，盡可放心；客人來訪，也無須起身開門，充分享受到高科技帶給您的一份寧靜與舒心。

2.4節(jié)能：減少不必要的電能損耗。

智能燈光控制系統(tǒng)下，自然合理的分配燈光照明，減少不必要的照明電能損耗。還可以根據(jù)外界光的強(qiáng)度值設(shè)定時(shí)段，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度。它還能夠在我們不需要使用的時(shí)候自動(dòng)切斷電器電源，減少電器不必要的靜態(tài)能耗。這樣既符合您舒適的感覺，又能起到節(jié)能的作用。

2.5先進(jìn)的技術(shù)，未來三十年均不需要重新投資，一次投入，長久享用。

結(jié)合了EIB集中控制技術(shù)與傳統(tǒng)智能家居產(chǎn)品的智能控制技術(shù)。它是將兩種技術(shù)進(jìn)行完美的結(jié)合，并針對兩者的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)突破和改造，達(dá)到和諧統(tǒng)一的集中控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)上主要產(chǎn)品可根據(jù)不同需要，進(jìn)行不同的組合和功能擴(kuò)展槽的串接，不需經(jīng)過重新布線便能通過簡單的多元化升級，以達(dá)到功能拓展的目的。與傳統(tǒng)的安裝方式相比，可達(dá)到一次安裝30年受益的效果。

3.別墅智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體解決方案

智能家居控制系統(tǒng)可提供智能家電控制、智能照明控制、環(huán)境控制以及安防控制等多種控制方式和手段。只需要經(jīng)過簡單的設(shè)置，就可以實(shí)現(xiàn)遙控、場景控制、遠(yuǎn)程控制、家居安防等各項(xiàng)功能。根據(jù)不同客戶的具體情況，設(shè)計(jì)不同的智能家居控制系統(tǒng)，為傾心打造一個(gè)安全舒適高檔的居住空間而努力。

3.1聰明聽話——智能家電控制系統(tǒng)

家電是我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，對這些家電設(shè)備進(jìn)行智能控制后，將會為您帶來更加完美和諧的生活。比如：上班途中，突然想起忘了關(guān)家里的燈或電器，打個(gè)電話就可以把家里想要關(guān)的燈和電器全部關(guān)掉：冬天下班，打個(gè)電話把家里的熱水器先預(yù)熱，等回到家，馬上就可以洗個(gè)熱水澡，夏天下班，可以提前打開家中的中央空調(diào)，回到家里便能立刻享受清涼。也可以讓新風(fēng)換氣系統(tǒng)、電飯煲、飲水機(jī)等等家電提前開始工作……，還可以在您跨入庭院的一剎那，您的庭院自動(dòng)澆花系統(tǒng)、噴泉系統(tǒng)、庭院景觀燈光系統(tǒng)等自動(dòng)打開……

3.2流光溢彩——智能照明控制系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)貫穿著別墅的每一個(gè)地方，房間、過道的燈光都可以通過智能開關(guān)與智能控制主機(jī)相連接。您可以在別墅內(nèi)任一個(gè)房間內(nèi)控制所有燈光開關(guān)，免除勞苦地來回走動(dòng)。同時(shí)，可以通過設(shè)置場景記憶模式來控制燈光開關(guān)、亮度等，隨心所欲地控制客廳、餐廳、書房、過道的燈光照亮模式，同時(shí)燈光還可以與其它設(shè)備（如幕布、窗簾、電視／音響等）配合組合成復(fù)雜的場景。如　會客、讀書、聽音樂、晚餐模式、影院模式等等百變場景。

3.3健康環(huán)?！h(huán)境控制

（1）環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)

在不需要使用電器的時(shí)候自動(dòng)切斷電器電源，減少電器不必要的靜態(tài)能耗，并能減少人為遺忘切斷電器的電能損耗。還可以根據(jù)外界光的強(qiáng)度值設(shè)定時(shí)段，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度，自然合理的分配燈光照明，減少不必要的照明電能損耗。這樣既符合住戶舒適的感覺，又能起到節(jié)能的作用。

（2）窗簾控制系統(tǒng)

清晨，也許不再需要那片刻間令人煩躁的鬧鐘將你吵醒，而靠的窗外的鳥語花香和柔和的自然陽光讓您從睡夢中自然醒來。窗簾控制系統(tǒng)總是會最恰合時(shí)宜的開啟窗簾，讓室外清晨的花香飄入，讓您懶洋洋的沐浴陽光。

配合燈光的場景，窗簾的自動(dòng)開合，有時(shí)也能釀造出另一份浪漫的氣氛。只需輕點(diǎn)遙控，它便能為您的隱私起到第一層保護(hù)。

（3）空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

酷暑炙熱的夏天驅(qū)車回家，當(dāng)您停車入庫后，車庫內(nèi)換氣系統(tǒng)可以通過（遙控）手動(dòng)或自動(dòng)定時(shí)控制將汽車的尾氣和汽油的味道清除干凈。等到次日清晨，自動(dòng)定時(shí)的換氣系統(tǒng)會將室外清晨空氣中花香的味道注入車庫，讓你在享受晨曦的味道的時(shí)候，絲毫感覺不到汽車尾氣的異味給您帶來的不悅。

（4）自動(dòng)澆花、給排水系統(tǒng)

別墅的陽臺上種植了一些植物和花木，澆水也是可以進(jìn)行智能化管理的，用遙控器就能直接啟動(dòng)澆花的電磁閥門。自動(dòng)澆花系統(tǒng)的定時(shí)功能，讓您完全不用擔(dān)心因?yàn)楣ぷ鞯拿β刀浟四愕幕ú輰氊悺Ｍ瑫r(shí)，系統(tǒng)還可以對游泳池的給排水進(jìn)行控制，定時(shí)自動(dòng)的對游泳池內(nèi)的水進(jìn)行更換，時(shí)刻保持水質(zhì)的優(yōu)良。

3.4隱形衛(wèi)士——安防系統(tǒng)

（1）指紋鎖

別墅門口裝設(shè)指紋門鎖，在您和家人非授權(quán)的前提下，任何人都無法隨意進(jìn)出您的家庭。

（2）門磁、紅外探測器

事先設(shè)置好防區(qū)，即可把整個(gè)別墅的安全置于無線安防報(bào)警系統(tǒng)之中。如果門窗被非法打開，立即通過無線警號現(xiàn)場聲光報(bào)警并按預(yù)先設(shè)置好的報(bào)警電話號碼發(fā)送警訊給主人，并上傳警訊到報(bào)警中心。

（3）煙感探測器

該探頭為消防安防裝置，若房中因火災(zāi)發(fā)生的煙霧濃度達(dá)到一定系數(shù)時(shí)，便立即報(bào)警，并通過智能控制主機(jī)發(fā)送警訊給管理處和主人，并立即啟動(dòng)火災(zāi)滅火系統(tǒng)來處置險(xiǎn)情。

（4）燃?xì)馓綔y器

若室內(nèi)燃?xì)獍l(fā)生泄露，并達(dá)到一定濃度時(shí)，主機(jī)接收到訊號后可自動(dòng)切斷住戶家中的電源，并報(bào)警至消防監(jiān)控中心，立即通過發(fā)送警訊給管理處和主人，并立即啟動(dòng)排氣扇通風(fēng)。

智能家居控制系統(tǒng)范文第3篇

關(guān)鍵詞：智能家居 控制系統(tǒng) 嵌入式

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0032-01

智能家居也叫智能住宅，英文叫 Smart Home。也可以叫做網(wǎng)絡(luò)家庭、電子家庭、家庭自動(dòng)化等等。智能家居首先由美國、歐洲等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家提出來的。其目標(biāo)就是：“通過家庭內(nèi)部的一個(gè)智能系統(tǒng)，將各種信息家電連接起來進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視控制”。

本文智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠的硬件是基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)的重要組成部分。我們做系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮到它實(shí)現(xiàn)我們需要的各項(xiàng)功能，還要考慮到系統(tǒng)升級所需要的多端口和空間；還有，在設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)的時(shí)候，硬件設(shè)計(jì)還要兼顧到軟件設(shè)計(jì)的方便和易開發(fā)等條件。

本文設(shè)計(jì)的智能家居系統(tǒng)分為主機(jī)和分機(jī)兩個(gè)部分。主機(jī)采用ARM9芯片S3C2440作為CPU，分機(jī)采用ARM9芯片CC2430作為控制器。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

主機(jī)MCU S3C2440采用了ARM920t 的內(nèi)核，0.13 um的CMOS標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲器單元。它低功耗，簡單，全靜態(tài)設(shè)計(jì)非常適合于對智能家居這樣低成本、低功率設(shè)計(jì)的應(yīng)用。它采用了新的總線架構(gòu) （AMBA）。S3C2440的優(yōu)點(diǎn)是核心處理器（CPU），是一個(gè)由Advanced RISC Machines 有限公司設(shè)計(jì)的16/32位ARM920T的RISC處理器。ARM920T實(shí)現(xiàn)了MMU，AMBA BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的16KB指令Cache和16KB 數(shù)據(jù)Cache。S3C2440為智能家居系統(tǒng)提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)，減少整體系統(tǒng)成本和盡可能少的配置額外的組件。

本智能家居系統(tǒng)主機(jī)MCU S3C2440的設(shè)備有人機(jī)接口LCD觸摸屏，用來發(fā)送指令或處理接受到的分機(jī)的指令；USB攝像頭是智能家居系統(tǒng)的監(jiān)控單元，能實(shí)時(shí)的監(jiān)控周圍的環(huán)境，由于USB攝像頭監(jiān)控的視頻畫面所占存儲空間較大，所以我們還需外加存儲器來存儲視頻畫面。

本智能家居系統(tǒng)主機(jī)與分機(jī)間的聯(lián)系采用Zigbee無線通信。Zigbee是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。這個(gè)協(xié)議規(guī)定的都是短距離、低功耗的一種曲線通信技術(shù)。Zigbee具有距離近、復(fù)雜度低、自組織、功耗低、數(shù)據(jù)低、成本低的特點(diǎn)。一般會被自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域使用，可以嵌入各種設(shè)備?？傊琙igBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

本系統(tǒng)采用的Zigbee技術(shù)有自動(dòng)組網(wǎng)的功能，比如每人持有一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊終端，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi)，通過彼此自動(dòng)尋找，很快就可以形成一個(gè)互聯(lián)互通的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，由于人員的移動(dòng)，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會發(fā)生變化，對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新，所以本系統(tǒng)的主機(jī)與分機(jī)在一定范圍內(nèi)可完成實(shí)時(shí)通信；ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用動(dòng)態(tài)路由的方式，動(dòng)態(tài)路由，就是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?，并不是預(yù)先設(shè)定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過對網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，并決定它們的遠(yuǎn)近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，往往預(yù)先確定的傳輸路徑，隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送，動(dòng)態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就可以很好解決這個(gè)問題，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸；Zigbee技術(shù)使用網(wǎng)狀網(wǎng)通信方式，網(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上就是多通道通信，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因?yàn)檐嚨?，道路維修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于我們有多個(gè)通道，車輛（相當(dāng)于我們的控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過其他道路到達(dá)目的地，而這一點(diǎn)對智能家居系統(tǒng)非常重要。

CC2430是一個(gè)真正的系統(tǒng)芯片（SoC）CMOS解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4 GHz ISM波段應(yīng)用，及對低成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個(gè)高性能2.4 GHz DSSS（直接序列擴(kuò)頻）射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。CC2430在單個(gè)芯片上整合了ZigBee射頻（RF）前端、內(nèi)存和微控制器。

CC2430使用的是基于低-中頻結(jié)構(gòu)之上的接收器，經(jīng)過低噪聲放大器將從天線接收的RF信號放大并且下變頻變?yōu)? MHz的中頻信號。中頻信號通過濾波、放大，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。自動(dòng)增加控制，信道過濾，在數(shù)字領(lǐng)域完成解調(diào)，這樣會獲得高精確度，增加空間利用率。工作在2.4 GHz ISM波段的不同系統(tǒng)可以在集成模擬通道濾波器下良好共存。

位映射和調(diào)制在發(fā)射模式下的完成是按照IEEE 802.15.4的規(guī)范進(jìn)行的。利用數(shù)字方式完成調(diào)制（和擴(kuò)頻）。進(jìn)過D/A轉(zhuǎn)換器的被調(diào)制的近代信號再經(jīng)過單邊帶調(diào)制器的低通濾波和直接上變頻，轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號。最后，片內(nèi)功率放大器會把高頻信號發(fā)達(dá)到可以設(shè)計(jì)的水平。

參考文獻(xiàn)

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智能家居控制系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞： ZigBee； CC2530； 智能家居； 無線通信

中圖分類號： TN911?34； TH811.2 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 文章編號： 1004?373X（2014）23?0009?04

Abstract： A new smart home control system is designed in this paper. In this system， CC2530 is used as the master control chip， and the communication between a master machine and a slave machine is realized through ZigBee wireless technology. The slave machine gathers indoor parameters on temperature， humidity and work condition of household appliances by various kinds of sensors， and sends them to the master machine. The master machine analyzes the data from slave machine and turns electrical appliances on or off by issuing a control signal to the relay control module. Furthermore， the data from slave machine can be transmitted through a serial port to PC for storage and display. The practical test indicates that the system can realize fast detection of temperature and humidity， as well as monitoring and control of household appliances. This system with low?cost and high?practicality has good promotional value.

Keywords： ZigBee； CC2530； smart home； wireless communication

0 ； 引 ； 言

智能家居控制系統(tǒng)就是在住宅中融合自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)，能為用戶提供一個(gè)更簡單更便捷的接口來操控家庭電器。比如，通過PC、手機(jī)甚至是語音控制家中的電器設(shè)備，而且可以設(shè)置一些場景規(guī)則，使多個(gè)設(shè)備基于同一場景模式進(jìn)行協(xié)同工作[1?2]。另一方面，智能家居系統(tǒng)中的各種設(shè)備都是聯(lián)網(wǎng)的，可以相互通信，利用多個(gè)設(shè)備協(xié)同工作，形成一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。用戶只需要對其簡單設(shè)置將其初始化，便可以自動(dòng)運(yùn)行，這給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全[3?4]。

基于智能家居具有非常強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，本文設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee無線通信技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能收集家中溫度、濕度以及家用電器的工作狀態(tài)等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對家用電器的智能控制。系統(tǒng)用兩個(gè)CC2530無線單片機(jī)模塊組成上下位機(jī)。下位機(jī)連接各種傳感器，負(fù)責(zé)收集溫度、濕度和電器工作狀態(tài)等參數(shù)并發(fā)送給上位機(jī)；作為系統(tǒng)的控制中樞，上位機(jī)連接繼電器控制模塊，負(fù)責(zé)接收和處理下位機(jī)傳過來的數(shù)據(jù)，并把控制信號下達(dá)給繼電器控制模塊來控制電器通斷。另外，上位機(jī)還能將接收的數(shù)據(jù)通過串口傳輸?shù)絇C進(jìn)行顯示和保存。

1 ； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工作原理

本系統(tǒng)使用ZigBee無線傳輸技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示，可分為傳感器信號發(fā)射端（即下位機(jī)）和信號處理端（即上位機(jī)）。下位機(jī)由傳感器和一個(gè)ZigBee無線單片機(jī)模塊組成，讀取傳感器的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)通過無線傳輸給上位機(jī)；上位機(jī)由一個(gè)ZigBee無線單片機(jī)模塊和繼電器控制模塊組成，處理和分析下位機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)，從而判斷打開或關(guān)閉自己所控制的工作電路，并且通過串口與PC進(jìn)行通信。

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圖1 系統(tǒng)組成框圖

2 ； 硬件設(shè)計(jì)

2.1 ； ZigBee無線單片機(jī)模塊

CC2530是一款真正意義上的針對IEEE 802.15.4和ZigBee應(yīng)用的片上系統(tǒng)解決方案，提供了一種可靠而又價(jià)格低廉的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建方式。它集成了一種高性能的主流RF發(fā)射器、一款基于工業(yè)級的8051核心的微控制器、內(nèi)置可編程閃存、8 KB RAM、不低于32 KB的ROM和許多其他強(qiáng)大的功能。CC2530有多種操作模式，以使系統(tǒng)更好地降低功耗，更好地滿足實(shí)際應(yīng)用。操作模式間很短的切換時(shí)間也保證了非常低的能量消耗[5?6]。

2.2 ； 溫度測量模塊

目前常用的溫度傳感器主要有模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式的溫度傳感器主要有PT100，它精度高，性能穩(wěn)定[7]，工作溫度在-200～650 ℃之間。但是由PT100構(gòu)成的溫度測量電路十分復(fù)雜，功耗和成本較大，而且普通測量對于溫度測量的精度要求并不是十分高，所以本設(shè)計(jì)選用電路較為簡單的數(shù)字式溫度傳感器DS18B20。該芯片是由美國Dallas半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款數(shù)字式溫度傳感器[8]。溫度測量電路如圖2所示，采用DS18B20外部電源供電的方式，在DS18B20的數(shù)據(jù)總線上添加了一個(gè)4.7 kΩ的上拉電阻，這樣在這條數(shù)據(jù)線上接多個(gè)DS18B20時(shí)，也有足夠的電流驅(qū)動(dòng)它們；而且其中一個(gè)DS18B20數(shù)據(jù)線短路時(shí)，該電阻也起到了限流保護(hù)電路的作用。

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圖2 溫度測量電路

2.3 ； 濕度測量模塊

濕度測量模塊感應(yīng)部分為HS1101濕度傳感器。HS1101是一種基于獨(dú)特工藝的電容元件，濕度變化引起電容兩極板間介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起HS1101電容值的變化。濕度測量電路如圖3所示。555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器輸出信號的頻率，隨2端口與地之間的電容變化而變化。將HS1101接入555定時(shí)器的2端口與地之間，就將電容值轉(zhuǎn)換成了輸出信號的頻率值。利用單片機(jī)可以測出555多諧振蕩器輸出信號的頻率，根據(jù)頻率值，就可以反算出電容值以及相對濕度值。

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圖3 濕度測量電路

2.4 ； 電器工作狀態(tài)感應(yīng)模塊

電壓感應(yīng)器需要與家用電器串聯(lián)在220 V交流工作電路中，而家用電器的工作電流少則幾百毫安，大則幾安培，所以要先利用電流互感器將220 V家用電器電路的電流感應(yīng)轉(zhuǎn)換為小電流。經(jīng)過如圖4所示電路，輸入電流轉(zhuǎn)換為一個(gè)單片機(jī)可以測量的小電壓。設(shè)電流互感器比例系數(shù)為[m][∶][n，]二極管正向?qū)〞r(shí)兩端的壓降為[UD，]那么對于[R9]兩端電壓[U9]有以下關(guān)系：

[U9=Iin?mn?R7-2UD?R9R8+R9]

電路使用全橋整流將50 Hz交流電路轉(zhuǎn)化為直流電路，根據(jù)不同家用電器的工作電流，來調(diào)節(jié)電位器[R7]和[R9，]使得穩(wěn)壓管D2處于擊穿狀態(tài)，從而獲得一個(gè)穩(wěn)定的電壓[U9。]輸出端的電解電容進(jìn)行了簡單的濾波，使輸出電壓更平穩(wěn)。

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圖4 電器工作狀態(tài)感應(yīng)模塊

2.5 ； 繼電器控制模塊

繼電器控制模塊電路設(shè)計(jì)如圖5所示。因?yàn)镃C2530輸出電流很小，無法直接驅(qū)動(dòng)電磁繼電器，因此在輸出端接了一個(gè)三極管，利用共射放大電路將電流放大后送給電磁繼電器。電磁繼電器后端做了一個(gè)簡易的工作電路，工作電路工作則LED亮起。

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圖5 繼電器控制模塊電路

2.6 ； 串口通信電路

串口通信模塊的電路圖如圖6所示。MAX232芯片的11腳和12腳分別接CC2530芯片的P0_3和P0_2端口，這兩個(gè)端口除了作為普通I/O端口，還是CC2530的USART0串口通信接口[9]。通過設(shè)置CC2530的USART0相關(guān)寄存器，即可與電腦進(jìn)行通信。

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圖6 串口通信模塊電路

3 ； 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件也分上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件兩部分。

下位機(jī)主程序流程圖如圖7所示。與AT89S52單片機(jī)相比，CC2530 有多個(gè)晶振，啟動(dòng)之初在CPU初始化中選擇適當(dāng)?shù)木д瘢缓蟪跏蓟漕l功能。CC2530可以在系統(tǒng)時(shí)鐘之外設(shè)置定時(shí)器時(shí)鐘，使之等于或小于系統(tǒng)時(shí)鐘，默認(rèn)狀態(tài)為等于系統(tǒng)時(shí)鐘。由于濕度測量時(shí)要精確定時(shí)到1 s，必須通過很多次系統(tǒng)中斷來完成這個(gè)定時(shí)。如果減小定時(shí)器時(shí)鐘，減少1 s內(nèi)所需中斷次數(shù)，能大大提高定時(shí)精度。

上位機(jī)初始化和下位機(jī)基本一致，只是多了一個(gè)串口初始化。上位機(jī)程序讀取繼電器控制的電器工作狀態(tài)，結(jié)合從下位機(jī)處收集的溫濕度數(shù)據(jù)對繼電器進(jìn)行控制，比如溫度高時(shí)打開空調(diào)，濕度低時(shí)打開加濕器等，而后將控制動(dòng)作發(fā)生前的所有數(shù)據(jù)以及采取的動(dòng)作通過串口傳輸至PC顯示出來。如果在PC端編寫相應(yīng)軟件則可通過PC做更加有效的報(bào)警。上位機(jī)流程圖如圖8所示。

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圖7 下位機(jī)主程序流程圖

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圖8 上位機(jī)程序流程圖

4 ； 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過軟、硬件調(diào)試，系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了溫濕度的測量和家用電器的監(jiān)視和控制。

用手按住DS18B20，PC端超級終端的溫度顯示情況如圖9所示，顯示的溫度值增加。由于DS18B20是數(shù)字式芯片且可靠性非常好，工作電壓為3～5.5 V，所以在正確驅(qū)動(dòng)DS18B20之后，讀取溫度值一般即為比較準(zhǔn)確的溫度值。

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圖9 PC端超級終端溫度顯示

將濕度傳感器接入電路，朝濕度傳感器哈一口氣改變環(huán)境濕度值，PC超級終端接收到的濕度值變化情況如圖10所示，哈氣之后濕度值變高。

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圖10 PC端超級終端濕度顯示

將圖4中[R7]設(shè)定為1 kΩ，[R9]設(shè)定為50 kΩ在Multisim軟件中進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖11所示。正弦波為[R7]兩端電壓波形，另一個(gè)波形為[R9]兩端電壓也就是最終輸出CC2530的電壓，從仿真結(jié)果可以看出，電路輸入0.5 s后輸出端電壓穩(wěn)定于3 V左右，可以被CC2530讀取。雖然輸出電壓0.5 s的上升時(shí)間有點(diǎn)長，但普通家用電器不需在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)開關(guān)，所以本電路基本能達(dá)到智能家居控制系統(tǒng)的要求。

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圖11 仿真結(jié)果

5 ； 結(jié) ； 語

為了實(shí)現(xiàn)家居的智能管理，本文設(shè)計(jì)了一種監(jiān)控家庭溫度、濕度以及家用電器工作情況等參數(shù)的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確及時(shí)獲得溫度、濕度以及電器工作狀態(tài)各項(xiàng)參數(shù)，并且通過處理這些參數(shù)實(shí)現(xiàn)對部分家用電器的自動(dòng)化控制。本系統(tǒng)基本完成了智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，其他參數(shù)的傳感測量、控制和本系統(tǒng)中的溫度、濕度等有很大的相似之處，附加相應(yīng)的傳感器即可。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，無線傳感芯片性價(jià)比進(jìn)一步提高，智能家居必會帶動(dòng)家用電器領(lǐng)域的革命，使得家居生活更加便捷、美好。

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智能家居控制系統(tǒng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，通信技術(shù)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，不僅明顯地提高了企業(yè)的運(yùn)營效率，而且在很大程度上改變了人們的生活方式。如今的人們更加注重家居環(huán)境的舒適、便捷、健康和安全，嵌入式智能家居可控制系統(tǒng)使傳統(tǒng)家居發(fā)展為數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的新型家居。本文分析了基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題。

一、物聯(lián)網(wǎng)與智能家居

1、物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等數(shù)據(jù)通信為一式，按約定的協(xié)議，將萬物互聯(lián)或連接在一起進(jìn)行信息和通信交換的一種網(wǎng)絡(luò)概念。物聯(lián)網(wǎng)將人與人、人與機(jī)、機(jī)與物、物與物相互連接，把感應(yīng)器嵌人到一切日常?；畹奈锲分校惯@此物品可識別。物體之間的互聯(lián)不再單純依靠互聯(lián)網(wǎng)，而是強(qiáng)調(diào)將互聯(lián)網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)融為一體。通過這此物體網(wǎng)絡(luò)連接組成物聯(lián)網(wǎng)，以此為一便人類的工作和?；睿纬梢粋€(gè)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)、

2、智能家居的定義

智能家居是指將家庭中各種與信息有關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和安防設(shè)備通過HBS（Home Bus system，家庭總線技術(shù)）連接到家庭智能系統(tǒng)上進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理，以建立舒適、安全與和諧的住宅環(huán)境、隨著國民經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，僅僅舒適安全的普通家居已經(jīng)不能滿足人們的期望，人們渴望的是一個(gè)其有智慧的家庭環(huán)境，于是，智能家居應(yīng)運(yùn)而牛、比爾?蓋茨在《未來之路》中提到，在不遠(yuǎn)的未來，沒有智能家居系統(tǒng)的住宅會像今天不能上網(wǎng)的住宅一樣不符合潮流。現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為智能家居重要的核心技術(shù)支撐，而智能家居則是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家庭中的最好體現(xiàn)為方式。面向物聯(lián)網(wǎng)的智能家居應(yīng)用，是兩者功能特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢的有機(jī)結(jié)合。

二、系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

本文主要從系統(tǒng)的低耗性、經(jīng)濟(jì)性、簡單性、適用性和易維護(hù)性等出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，提出該基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。本智能家居系統(tǒng)由ARM模塊，ZigBee模塊，以太網(wǎng)模塊，GSM模塊組成，其中ARM模塊為中心控制單元，通過各個(gè)傳感器采集室內(nèi)各信息，將數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)反饋到客戶終端及手機(jī)終端。同時(shí)，用戶可經(jīng)過客戶終端及手機(jī)終端遠(yuǎn)程操作家居，可達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控與操作的目的。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能：

（1）遠(yuǎn)程警報(bào)

當(dāng)家庭突發(fā)火災(zāi)或是煤氣泄漏時(shí)，相應(yīng)傳感器將檢測到情況，立刻通過室內(nèi)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，將采集到的信號發(fā)送到ARM主控制器，再經(jīng)過控制器處理，最后將警報(bào)信息通過GSM模塊以短消息的方式發(fā)送到主人的手機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)了家庭的遠(yuǎn)程警報(bào)功能。

（2）遠(yuǎn)程控制

當(dāng)我們需要遠(yuǎn)程控制家用電器的開關(guān)時(shí)，只要用手機(jī)發(fā)送指定命令的短信息，通過GPRS模塊的接收，井將短信息翻譯成為可以識別的命令傳輸給ARM控制器，控制器經(jīng)過處理，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與家電相連接的ZigBee智能開關(guān)上，以實(shí)現(xiàn)了對家電的控制。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)控

當(dāng)朋友或是陌生人來訪時(shí)，門禁系統(tǒng)開始工作，攝像頭采集來訪者的頭像信息，并傳至ARM控制器，經(jīng)過控制器處理，通過以太網(wǎng)模塊傳至云端，主人可以訪問因特網(wǎng)查看來訪者的信息；同時(shí)房子內(nèi)部也可以安裝攝像頭，主人在外出時(shí)，通過電腦或是手機(jī)可以實(shí)時(shí)查看房間的情況，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

三、系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

本文采用S3C2440微處理器芯片作為家庭網(wǎng)關(guān)AMR模塊的控制器，其主要特點(diǎn)是低價(jià)格、低功耗、高性能，提供大量的寄存器，指令執(zhí)行速度更快。在穩(wěn)定性、通用性、完備性、可擴(kuò)展能力等特點(diǎn)方面具有一定的優(yōu)勢。家庭網(wǎng)關(guān)模塊是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的核心部分，它是家庭外部通訊網(wǎng)絡(luò)（Internet、GSM）和家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)（ZigBee）之間一個(gè)橋梁。因此，家庭網(wǎng)關(guān)必須滿足以下兩方面的要求：第一，要實(shí)現(xiàn)Internet遠(yuǎn)程訪問，家庭網(wǎng)關(guān)必須支持TCP/IP協(xié)議并且能夠提供Web服務(wù)。第二，要實(shí)現(xiàn)內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)對物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的智能終端設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，家庭網(wǎng)關(guān)必須支持內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)和家庭外部通訊網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議和信息等轉(zhuǎn)換功能。家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)模塊使用的是ZigBee作為其通信模塊。ZigBee模塊采用CC2430，其優(yōu)點(diǎn)是低成本、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低；在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中存在三種邏輯設(shè)備類型：Coordinator（協(xié)調(diào)器），Router（路由器）和End-Device（終端設(shè)備）。以太網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中一個(gè)很重要的功能模塊，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程登錄，系統(tǒng)的資源分享和管理，以及完成系統(tǒng)的更新下載等功能。本系統(tǒng)以太網(wǎng)模塊采用DM9000芯片完成網(wǎng)絡(luò)接口的功能，其優(yōu)點(diǎn)是DM9000是一款完全集成的和符合成本效益的專用的以太網(wǎng)MAC控制器，它支持8位、16位、32位的接口來訪問內(nèi)部存儲器，以滿足不同處理器的需求。DM9000物理協(xié)議層接口完全符合IEEE802.3u規(guī)格，并且還支持IEEE802.3x全雙工流量控制，GSM模塊采用高性能TC35芯片，模塊符合GSM0705和GSM0707標(biāo)準(zhǔn)，能夠通過AT指令來進(jìn)行控制，提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，提供安全穩(wěn)定的雙頻（GSM900/GSM1800）短消息數(shù)據(jù)通信，TC53芯片主要由GSM基帶處理器、GSM射頻部分、電源電路和FLASH存儲部分組成。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)具體工作流程為，首先系統(tǒng)各模塊初始化，傳感器對各種參數(shù)進(jìn)行采樣。通過數(shù)模轉(zhuǎn)換將其送入數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行判斷。若超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，判斷故障類型，則由ARM控制中心控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警并發(fā)送警報(bào)短信。當(dāng)戶主接到發(fā)出的報(bào)警短信后，可以通過手機(jī)發(fā)送控制短信到GSM模塊，ARM控制中心發(fā)送讀取短信的AT指令到GSM模塊讀取收到的短信，并判斷短信的指令是否符合標(biāo)準(zhǔn)。若不符合標(biāo)準(zhǔn)，則提醒用戶重新發(fā)送，若指令正確，根據(jù)短信內(nèi)容向ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)出相應(yīng)的控制信息。協(xié)調(diào)器接收到信息后，將其傳送到指定的ZigBee節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)根據(jù)信息的指示做出控制或者獲取傳感器信息，并將控制結(jié)果或傳感器信息發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將其傳給ARM控制中心。ARM控制中心根據(jù)收到結(jié)果信息后，發(fā)送AT指令控制GSM模塊回復(fù)短信到用戶，對用戶的控制結(jié)果進(jìn)行回復(fù)。ZigBee節(jié)點(diǎn)控制的煤氣和人體感應(yīng)傳感器如果檢測到煤氣或有人入侵，會直接發(fā)送報(bào)警信息到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將報(bào)警信息傳送至服務(wù)器，服務(wù)器控制GSM模塊將報(bào)警信息發(fā)送到控制者的手機(jī)上。系統(tǒng)工作流程圖如圖3所示。

結(jié)束語

本文提出了智能家居系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，討論了智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，采用ZigBee組網(wǎng)、GSM無線通信技術(shù)及嵌入式的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了家居安防和家居遠(yuǎn)程控制。通過本系統(tǒng)能夠隨時(shí)隨地控制家電開關(guān)、對火災(zāi)和外人入侵進(jìn)行報(bào)警，讓家居更安全方便。并具有實(shí)現(xiàn)簡單、性能穩(wěn)定、成本低、適用范圍廣、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于家庭住宅中，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，通信技術(shù)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，不僅明顯地提高了企業(yè)的運(yùn)營效率，而且在很大程度上改變了人們的生活方式。如今的人們更加注重家居環(huán)境的舒適、便捷、健康和安全，嵌入式智能家居可控制系統(tǒng)使傳統(tǒng)家居發(fā)展為數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的新型家居。

參考文獻(xiàn)

[1]曾松偉，章云，邱偉強(qiáng).基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2011（09）.