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基于GPRS的嵌入式智能家居终端的设计与实现

分类:解决方案 作者:微甄智能 来源:网络
摘要:  1引言  随着网络技术和通信技术的不断发展,人们希望即使在工作或外出时也能通过某种方式及时了解和控制家中的情况,同时伴随着数字化家庭的普及,实现智能家居的远程控

  1引言

  随着网络技术和通信技术的不断发展,人们希望即使在工作或外出时也能通过某种方式及时了解和控制家中的情况,同时伴随着数字化家庭的普及,实现智能家居的远程控制已经成为一种趋势。家庭智能控制系统通过家庭总线技术,把家庭中各种家用电器、家庭保安装置和各种计量设备连接到一起组成一个家庭内部网络,由家庭智能控制器进行统一管理[1]。远程控制就是通过某种通讯方式将智能家庭控制器与外界相连,使人们能够在本地或异地对家庭系统进行集中的监视、控制。本文中介绍的方案,结合了GPRS(GeneralPacketRADIoService)技术永远在线,速度快,接入范围广,体积小,功耗低等优点[2],采用RS485工业总线,设计实现了一种基于嵌入式系统的家庭智能控制器。用户可以通过短信及互联网等方式现远程无线监控,在手机和互联网相当普及的今天,为用户提供了更简单、方便的选择。同时由于该控制器RS485接口的特殊设计,外挂节点可以由原来的32个扩展到64个,解决了家用设备的布线组网以及控制等问题。

  2系统设计

  从结构上看主要分为用户,控制器,和RS485总线的家用设备控制三个部分。用户通过手机短信或网络方式向控制器的GPRS模块发送命令,而控制器也通过GPRS模块向用户反馈信息或发出报警通知。从而实现了用户和控制器无线互联,实现远程控制。

  3硬件设计

  硬件部分的结构框图如图1所示,控制器是整个系统的核心部分,经过串口扩展与GPRS模块相连;通过电平转换芯片提供RS485总线接口与家用设备相连接;同时还提供LCD,键盘等交互接口。控制器的主控芯片采用三星S3C44B0,使用ARM7TDMI核,工作频率在66MHz[1]。处理器外接4MFlash(用于存储控制器的启动代码和系统代码以及当天事件的文本日志)分配到存储器Bank0空间和4M×16的SDRAM,分配到存储器的Bank6空间。

  硬件部分的结构框图

  GPRS模块外围电路:GPRS模块采用西门子公司的MC35模块,支持数据、语音、短消息和传真等多种通信方式可以通过AT命令对其实现控制。串行线通过MAX3238电平转换后可直接和RS232串口相连。串口扩展:44B0通过外接双通道的通用异步收发器ST16C2550为GPRSmodem拨号上网提供完整的9线串口。其主要特点是接收﹑发送各有16字节的FIFO(先入先出)缓冲区,独立的波特率产生器可提供50bps到4Mbps的收发时钟。用户可方便地通过芯片的状态寄存器来进行错误定位和对操作状态进行判断。该芯片内存空间使用保留的存储空间bank4。采用总线方式控制。RS485接口设计:采用TI公司的RS485接口芯片75LBC184,可实现了44B0串行口的TTL电平与RS485电平之间的转换,该芯片的输入阻抗为RS485标准输入阻抗的2倍(≥24KΩ),故可以在总线上连接64个节点(相当于原来的两倍)。且它有一个独特的设计,当输入端开路时,其输出为高电平,这样可保证接收器输入端电缆有开路故障时,不影响系统的正常工作。

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