智家居系统设计实现·
The Design and Implementation of Smart Home System
引言
年前美国欧洲东南亚等国家先提出智家居（smart Home）概念·目标：家庭中种信息相关通讯设备家电器家庭安防装置等通家庭总线技术连接家庭智化台进行集中远程监视保持家庭设施生活需求住宅环境谐协调·通家庭智化台通电话者浏览器时候点家中电器（：空调电视热水器电饭煲灯光报警器等）进行远程控制班途中预先家中空调开热水器提前烧热水电饭煲煮香喷喷米饭等切实现仅仅点鼠标者电话·外果幸出现某种险情您者110时获通知便进步采取措施·舒适时尚家居生活社会进步标士智家居系统够享高科技带简便时尚现代生活·智家居概念提出获广泛关注·
1智家居系统总体结构
智家居系统组成结构分3层：第1层区理中心第2层家庭网络终端部分第3层家庭总线系统．
第1层区理中心外联系理控制中心通路器防火墙外部特网连接部通交换机星型方式组网形成TCPIP局域网网络住宅楼变成10M 100M适应太网住户通结构化布线太网接家庭网络终端·部分直接引现网络服务商提供宽带网络台·没宽带接住宅中家庭网络终端直接通电话线拨号网．外通通信介质组建区智家居网络台线局域网等·
第2层家庭网络终端实际家庭部网络台区理中心外部进行通信枢纽家庭
Internet
部智网络外界输输出通道系统核心部分·通电话接口直接接 PSTN通太网接口接太网·
第3层家庭总线系统智家居实现关键·家庭智控制装置挂接家庭总线系统
智家居系统总体结构图图1示·
2智家居系统工作原理工作程概述
区理中心智家居系统连接外界 图1智家居系统总体结构图
途径区部理中心里建立基web服务器区理信息系统区住户资料存区数库住户报警信息时理中心马通数库查找相关资料·理中心计算机集成web服务器户通internet浏览器直接浏览家庭设备前状况通web 直接控制家庭设备控制信息通浏览器提交web服务器然区理中心计算机控制信息转发相应家庭网络终端家庭网络终端控制信息直接转发相关控制设备完成控制工作·控制完成家庭网络终端结果信息反馈回区理中心计算机区理中心写数库反馈发出控制请求户·
户想通电话控制家庭设备时直接拨家庭电话语音提示帮助完成相关控制·家庭网络终端通电话接口直接连接PSTN通电话控制时家庭网络终端动相关控制信息转发相关控制设备·通电话控制家电器设置密码功密码较成功够进控制模块提供定安全性·
家庭报警信号发送动化·家庭发生意外时相关传感器相应报警信息动通家庭总线系统发家庭网络终端家庭网络终端通电话接口报警信息直接发户手机者110时通区网络报警信息发区理中心·智家居系统
网络连接图图2示· 图2智家居系统网络连接图
3智家居系统设计实现
智家居系统复杂庞系统涉现代计算机技术通信技术智控制技术等技术含量较高相关技术·系统硬件设计涉部分：家庭网络终端系统核心家庭网络终端承担智家居系统核心务·相关家庭设施控制器：灯光控制器系统红外线控制器系统安防控制系统空调控制器系统家电控制器等·控制器系统单片机控制核心完成控制工作·系统
硬件组成类似·
软件部分包括理中心应软件89C52单片机控制软件·理中心软件考虑远程控制安全性未业务发展性采J2EE标准实施·数库SQL Server2000涉web服务器软件区理信息系统软件家庭网络设备控制软件通信软件等（区网络太网通信外采串口总线作备份通信链路)
嵌式单片机软件采il C51工具编制编程效率高·单片机软硬件设计类似面简介绍家庭网络终端组成原理·
3· 1家庭网络终端硬件构成
家庭网络终端硬件系统部分模块组成：控制核心89C52模块串口扩展模块 ST16C554语音处理电路模块IsD2590太网接口模块电话网接口模块73M2901家庭总线接口模块·
89C52种应广泛嵌式单片机价格便宜性优异易采购够满足系统基需选89C52作控制核心·家庭网络终端需种通信介质发生通信联系需进行串口扩展选sT16C554进行四串口扩展·扩展串口太网电话网家庭网络总线笔记电脑通信·电话网接口模块完成电话接控制远程电话控制信息通该模块传递89C52控制核心·太网接口完成RS232TCPIP协议转换·语音提示选ISD2590完成该芯片美国ISD公司产品音质良提供90秒语音记录部分系统提示音剩部分处理留言·门狗电路MAX813L外围元件组成·通常单片机工作现场种干扰源·干扰源导致程序跑飞造成死机者程序正常运行果时恢复容易造成损失门狗电路作程序跑飞者系统死机时效复位系统系统正常运转·程序循环中定期门狗喂狗信号保证程序运行异常时MAX813L单片机复位·家庭网络终端硬件系统图图3示·
485总线
LTC1337串口
串口兀P Ip转换单元
2901a．× 32
家庭总线系统接口
现场调试接口
太网接口
电话网接口
图3家庭网络终端硬件系统框图
32智家居系统软件部分
系统软件部分涉软件：区理中心软件单片机控制软件控制设备需专门控制软件·面介绍家庭网络终端软件包括模块：系统初始化模块语音录放模块系统参数配置模块Modem操作模块TCPIP接模块家庭网络总线控制模块通信转发模块等·程序编制消息驱动线索·消息计数器中断1外部中断0串行中断产生中断服务程序中相应状态标志位置位程序循环中查询相应状态位状态位效时调相应模块函数进行处理·处理完成相应状态标志清0返回程序继续循环·家庭网络终端程序流程参见图4 ·
第1期 陈良银等：智家居系统设计实现 111
串口中断程序口
接收数发送数
设置通信相关状态标记等
定时中断程序口
设置通信定时状态等标记处相关处理
初始化检
读取配置参数
返回
返回
图4家庭网络终程序流程
4结束语
系统设计中充分考虑现网络资源电话网络Internet网络普遍现成网络组建智家居网络系统减少部分工程投降低费·该系统推市场已获部分市场认·期正着手升级家庭部总线系统x10标准总线（电力载波）线传输作家庭总线台样话减家庭部布线麻烦·着生活水断提高预计智家居系统会快火热·
参考文献·
[ 1〕William Buchanan pc接口通信Windows编程[M ]·北京：中国电力出版社200L
[2 ] Wayne wolf嵌式计算系统设计原理[M ] ·北京：机械工业出版社2002 ·
[ 3 ] William Stallings数计算机通信[M ]·北京：电子工业出版社200L
[4 ] Jan Axelson串行端口全[MI北京：中国电力出版社200L
[ 5 ] Abraham Silberschatz数库系统概[ M ]· 2003·
[ 6 ]张尧学等计算机网络Internet教程[M)北京：清华学出版社2000·
[ 7」庄成三等·数库系统原理应[ M ]·北京：电子工业出版社· 2000·
[ 8」陈坚等．Modem通信编程技术[M ]·西安：西安电子科技学出版社] 999．
[ 9 ]刘启原刘轶·数库信息系统安全[M工北京：北京科学出版社2000 ·
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The Design and Implementation of Smart Home System
引言
年前美国欧洲东南亚等国家先提出智家居（smart Home）概念·目标：家庭中种信息相关通讯设备家电器家庭安防装置等通家庭总线技术连接家庭智化台进行集中远程监视保持家庭设施生活需求住宅环境谐协调·通家庭智化台通电话者浏览器时候点家中电器（：空调电视热水器电饭煲灯光报警器等）进行远程控制班途中预先家中空调开热水器提前烧热水电饭煲煮香喷喷米饭等切实现仅仅点鼠标者电话·外果幸出现某种险情您者110时获通知便进步采取措施·舒适时尚家居生活社会进步标士智家居系统够享高科技带简便时尚现代生活·智家居概念提出获广泛关注·
1智家居系统总体结构
智家居系统组成结构分3层：第1层区理中心第2层家庭网络终端部分第3层家庭总线系统．
第1层区理中心外联系理控制中心通路器防火墙外部特网连接部通交换机星型方式组网形成TCPIP局域网网络住宅楼变成10M 100M适应太网住户通结构化布线太网接家庭网络终端·部分直接引现网络服务商提供宽带网络台·没宽带接住宅中家庭网络终端直接通电话线拨号网．外通通信介质组建区智家居网络台线局域网等·
第2层家庭网络终端实际家庭部网络台区理中心外部进行通信枢纽家庭
Internet
部智网络外界输输出通道系统核心部分·通电话接口直接接 PSTN通太网接口接太网·
第3层家庭总线系统智家居实现关键·家庭智控制装置挂接家庭总线系统
智家居系统总体结构图图1示·
2智家居系统工作原理工作程概述
区理中心智家居系统连接外界 图1智家居系统总体结构图
途径区部理中心里建立基web服务器区理信息系统区住户资料存区数库住户报警信息时理中心马通数库查找相关资料·理中心计算机集成web服务器户通internet浏览器直接浏览家庭设备前状况通web 直接控制家庭设备控制信息通浏览器提交web服务器然区理中心计算机控制信息转发相应家庭网络终端家庭网络终端控制信息直接转发相关控制设备完成控制工作·控制完成家庭网络终端结果信息反馈回区理中心计算机区理中心写数库反馈发出控制请求户·
户想通电话控制家庭设备时直接拨家庭电话语音提示帮助完成相关控制·家庭网络终端通电话接口直接连接PSTN通电话控制时家庭网络终端动相关控制信息转发相关控制设备·通电话控制家电器设置密码功密码较成功够进控制模块提供定安全性·
家庭报警信号发送动化·家庭发生意外时相关传感器相应报警信息动通家庭总线系统发家庭网络终端家庭网络终端通电话接口报警信息直接发户手机者110时通区网络报警信息发区理中心·智家居系统
网络连接图图2示· 图2智家居系统网络连接图
3智家居系统设计实现
智家居系统复杂庞系统涉现代计算机技术通信技术智控制技术等技术含量较高相关技术·系统硬件设计涉部分：家庭网络终端系统核心家庭网络终端承担智家居系统核心务·相关家庭设施控制器：灯光控制器系统红外线控制器系统安防控制系统空调控制器系统家电控制器等·控制器系统单片机控制核心完成控制工作·系统
硬件组成类似·
软件部分包括理中心应软件89C52单片机控制软件·理中心软件考虑远程控制安全性未业务发展性采J2EE标准实施·数库SQL Server2000涉web服务器软件区理信息系统软件家庭网络设备控制软件通信软件等（区网络太网通信外采串口总线作备份通信链路)
嵌式单片机软件采il C51工具编制编程效率高·单片机软硬件设计类似面简介绍家庭网络终端组成原理·
3· 1家庭网络终端硬件构成
家庭网络终端硬件系统部分模块组成：控制核心89C52模块串口扩展模块 ST16C554语音处理电路模块IsD2590太网接口模块电话网接口模块73M2901家庭总线接口模块·
89C52种应广泛嵌式单片机价格便宜性优异易采购够满足系统基需选89C52作控制核心·家庭网络终端需种通信介质发生通信联系需进行串口扩展选sT16C554进行四串口扩展·扩展串口太网电话网家庭网络总线笔记电脑通信·电话网接口模块完成电话接控制远程电话控制信息通该模块传递89C52控制核心·太网接口完成RS232TCPIP协议转换·语音提示选ISD2590完成该芯片美国ISD公司产品音质良提供90秒语音记录部分系统提示音剩部分处理留言·门狗电路MAX813L外围元件组成·通常单片机工作现场种干扰源·干扰源导致程序跑飞造成死机者程序正常运行果时恢复容易造成损失门狗电路作程序跑飞者系统死机时效复位系统系统正常运转·程序循环中定期门狗喂狗信号保证程序运行异常时MAX813L单片机复位·家庭网络终端硬件系统图图3示·
485总线
LTC1337串口
串口兀P Ip转换单元
2901a．× 32
家庭总线系统接口
现场调试接口
太网接口
电话网接口
图3家庭网络终端硬件系统框图
32智家居系统软件部分
系统软件部分涉软件：区理中心软件单片机控制软件控制设备需专门控制软件·面介绍家庭网络终端软件包括模块：系统初始化模块语音录放模块系统参数配置模块Modem操作模块TCPIP接模块家庭网络总线控制模块通信转发模块等·程序编制消息驱动线索·消息计数器中断1外部中断0串行中断产生中断服务程序中相应状态标志位置位程序循环中查询相应状态位状态位效时调相应模块函数进行处理·处理完成相应状态标志清0返回程序继续循环·家庭网络终端程序流程参见图4 ·
第1期 陈良银等：智家居系统设计实现 111
串口中断程序口
接收数发送数
设置通信相关状态标记等
定时中断程序口
设置通信定时状态等标记处相关处理
初始化检
读取配置参数
返回
返回
图4家庭网络终程序流程
4结束语
系统设计中充分考虑现网络资源电话网络Internet网络普遍现成网络组建智家居网络系统减少部分工程投降低费·该系统推市场已获部分市场认·期正着手升级家庭部总线系统x10标准总线（电力载波）线传输作家庭总线台样话减家庭部布线麻烦·着生活水断提高预计智家居系统会快火热·
参考文献·
[ 1〕William Buchanan pc接口通信Windows编程[M ]·北京：中国电力出版社200L
[2 ] Wayne wolf嵌式计算系统设计原理[M ] ·北京：机械工业出版社2002 ·
[ 3 ] William Stallings数计算机通信[M ]·北京：电子工业出版社200L
[4 ] Jan Axelson串行端口全[MI北京：中国电力出版社200L
[ 5 ] Abraham Silberschatz数库系统概[ M ]· 2003·
[ 6 ]张尧学等计算机网络Internet教程[M)北京：清华学出版社2000·
[ 7」庄成三等·数库系统原理应[ M ]·北京：电子工业出版社· 2000·
[ 8」陈坚等．Modem通信编程技术[M ]·西安：西安电子科技学出版社] 999．
[ 9 ]刘启原刘轶·数库信息系统安全[M工北京：北京科学出版社2000 ·
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