智能家居系统设计

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1、嵌入式智能家庭无线网络系统设计摘要：本文将嵌入式技术和ZigBee无线通信技术应用到智能家庭无线网络系统的设计中，给出了智能家庭无线网络系统的总体方案和各部分软硬件的设计，并对红外学习终端、PDA以及通信协议等关键问题进行了研究设计。在室内，用户通过PDA遥控家庭设备执行相应操作,同时可把状态信息反馈给用户手持终端PDA，在远程也可以通过GSM短信技术实现对家庭设备的管理和监控。整个系统符合开放性、实用性、普及化、简洁易用、模块化的设计原则。关键词：ZigBee；智能家庭网络；嵌入式技术；红外学习终端；PDAAbstract:Theembeddedtechn

2、ologyandZigBeewirelesscommunicationtechnologywereappliedtoIntelligentHome.TheoverallprogramforIntelligentHomeNetworkwasgivenandthesoftwareandhardwareofallpartsweredesigned.ItalsodesignedthekeypiontsoftheterminationforstudyingIRcode,PDAandcommunicationprotocol.Inhouse,theuserscancon

3、trolhouseholdequipmentswithPDAtorealizesomespecificoperation.StatusandalarminformationcanalsobedeliveredtoPDA.ThefamilycanalsomonitorandmanagewithGSMtechnologyintheremote.Thistextisaccordwiththedesignprinciplesofopenness,utility,universalness,conciseandmodularization.Keywords:ZigBe

4、e;IntelligentHomeNetwork;embeddedtechnology;terminationforstudyingIRcode;PDA引言随着科技的进步和生活水平的日益提高，人们对居住环境提出了更高要求，家居生活的智能化领域前景可观。无线网络可提供最大的灵活性、流动性，省去花在综合布线上的费用和精力，成为智能家庭数字网络的必然趋势。现在家中的大部分用电器都采用红外遥控通信接口，由于各种红外接口不统一，成为实现家庭数字网络化的一大难题。1智能家庭网络系统方案中控主机红外设备终端通用开关设备终端通用开关设备终端通用开关设备终端GSM移动网络PD

5、A综合监控终端红外设备环境设置照明系统安防系统红外RFID电子锁ZigbeeZigbeeZigbeeZigbeeZigbeeZigbee智能家庭无线网络系统是通过终端控制器发出控制指令，经过无线信号传输到数据主机处理后，再由不同指令控制家居中不同的设备。每台电器（控制对象）都有一个唯一的地址编码，同时每一个动作（如开、关、播放等）也有一个唯一的编码。远程也可以监控、操作家中电器。文中提出的智能家庭无线网络系统由基于UC/OSII的ARM7中控主机、基于Wind-owsCE的ARM9手持PDA、红外设备终端、通用开关设备终端、GSM联网系统、RFID射频电子锁

6、、ZigBee无线通信模块等部分组成。系统主体构架如图1所示。图1系统主体构架Fig.1mainframeworkoftheSystem用户刷卡打开RFID电子锁时，电子锁终端通过ZigBee网络将命令传送到室内中控主机，中控主机中的解防任务、情景模式任务、环境任务、设备动作任务便被激活，各家居设备根据先前用户设定好的情景模式进入相应工作状态。作为家庭网络中的控制中心部分，中控主机担任着内外异构网络的协议解释、转换、分发和监视、控制各节点的工作。并且通过ZigBee网络将各命令传达给目的ZigBee终端节点，相应的节点再把命令下达给目标设备，完成命令执行功能

7、。用户在室内，可通过PDA和嵌入式智能家居信息化综合管理软件平台进行模式与参数设置，并对各家居设备进行在线监控。在远程，通过GSM联网使整个系统接入到移动网络，对家居系统设备进行监控和操作。红外设备中转终端作为一个特殊的设备终端控制器专门对如电视、空调、DVD等红外设备进行控制。2单元模块硬件组成及其工作原理2.1RFID射频电子锁RFID射频电子锁的核心芯片采用同欣智能科技的TX125系列非接触IC控制芯片。该芯片的射频读卡采用125kHz射频，读卡距离为50～150mm，完全支持对EM、TEMIC、TK及其兼容卡的操作。RFID电子锁电路中，MODE1接

8、高电平选为波特率9600，MODE3接高电平选为串口