基于嵌入式的无线智能家居控制装置

基于嵌入式的无线智能家居控制装置

　0 引 言

　　随着科学技术的迅速发展，住宅智能化是人类住宅的一场新的革命，现代社会的家庭正在以家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适、便利的生活环境，更加轻松、有序、高效的现代生活方式，作为一个理想的目标来永恒的追求。目前，智能产业在世界各地已经迅速发展，在不久的将来，没有智能家居系统的住宅将会象当今不能上网的住宅那样不合潮流。因此，家居智能化将是大势所趋。在这样的背景下，一套便捷，稳定的智能家居控制装置便必不可少，本文对智能家居控制装置的实现进行了深入的研究。

　　1 工作原理

　　装置工作原理如图1所示，分为远程控制模块、主控制器、从控制器和控制电路四大部分。远程计算机和手机分别通过Internet网络和GPRS网络与具有 Windows CE平台的主控制器相连接进行通信。主控制器和从控制器通过串口分别与蓝牙模块相连接，通过蓝牙传输进行通信。从控制器直接与控制电路相连接，通过控制电路对家用电器进行控制。

　　2 远程控制模块

　　2．1 PC软件控制

　　PC端软件采用Visual C++编写，软件界面如图2所示，可以分别对家中的四盏灯进行控制，分别为卧室、厨房、卫生间和客厅的灯进行控制。

　　2．2 手机GPRS远程控制

　　本装置远程控制也可以通过手机GPRS网络与主控制器相连接进行通信。GPRS模块选用上海精致科技有限公司的无线数据终端NW18，主要实现基于 GPRS网络的用户数据透明传输。无线数据终端NW18本身内嵌TCP／IP协议，与主控制器通过串口连接，使用起来简单方便、稳定可靠，其实物图如图3 所示。

　　3 主控制器部分

　　3．1 主控制器硬件结构

　　主控制器选QT2410开发板，其核心芯片为SUMSUNG公司的S3C2410芯片。系统资源CPU：S3C2410(ARM920T)，RAM：2片 32M Byte SDRAM，ROM：一片64M Byte NAND Flash，系统时钟：12MHz，RTC时钟：32．576MHz，内核工作电压：1．8V，工作频率：203MHz，两个串行通信接口 UART0，UART1。UART0连接GPRS模块，UART1连接蓝牙模块，从而起到了连接远程控制端和从控制器的功能。其实物如图4所示。

　　3．2 主控制器软件结构

　　主控制器拥有Windows CE操作系统，故主控制器软件采用embedded C++工具进行编写，实现如下三个功能。主要流程图如图5所示，软件界面如图6所示。

　　1)建立Socket并监视是否有远程数据，若符合自定义的通信协议则将其传输给从控制器。

　　2)打开串口，监视是否有GPRS传输的数据，若符合自定义的通信协议则将其传输给从控制器。

　　3)若有按键按下，处理相应时间，并将消息传送至从控制器。

　　4 从控制器部分

　　4．1 从控制器硬件

　　本系统采用周立功的EasyARM2131开发实验板。其CPU是PHILIPS公司的单片32位ARM微控制器LPC2134，它是基于一个支持实时仿真和跟踪的16／32位ARM7TDMI-STM CPU，含有128kB的FLASH存储器系统，该存储器用作代码和数据的存储。LPC2134拥有两个异步串行口UART0和UART1和两个32位的通用I／O口。本装置主要使用到的是串口1和I／O口：P1．18，P1．19，P1．20和P1．21。