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　　3 系統(tǒng)部分軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 電話報(bào)警部分程序

　　電話報(bào)警部分程序如下：

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　　3.2 防盜報(bào)警及遠(yuǎn)程控制軟件

　　系統(tǒng)開機(jī)初始化，首先進(jìn)入開機(jī)界面，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。若直接選擇確定則默認(rèn)原設(shè)置，也可對(duì)默認(rèn)設(shè)置進(jìn)行重設(shè)。設(shè)置完成后，各傳感器開始采集、處理參數(shù)，在液晶上顯示各參數(shù)并通過GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶手機(jī)。

　　4 結(jié)語

　　本智能家居系統(tǒng)提供廣泛的信息交互功能，優(yōu)化居住環(huán)境，幫助人們有效地利用空間、節(jié)約各種能源，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家電、防盜報(bào)警、環(huán)境、設(shè)備等控制，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能，與其他系統(tǒng)的一大區(qū)別是加入了遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。由于物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)體系標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，各種子系統(tǒng)較多等原因，系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性需要進(jìn)一步提高和改進(jìn)。

四、RS-485總線實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

???? ??? 引言

　　智能家居系統(tǒng)由一個(gè)主控制器和各節(jié)點(diǎn)模塊組成，主控制器有以ARM LPC2364為核心和MAX3088構(gòu)成的RS一485接口，可以掛接最多256個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

　　MAX3088芯片支持最大10 Mb／s的傳輸速度，使傳輸一些大數(shù)據(jù)量信息成為可能，而且還提高了系統(tǒng)通信的實(shí)時(shí)性。其整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　該系統(tǒng)通過以LPC2364為核心的主控制器連接外部Internet網(wǎng)絡(luò)和家庭RS一485網(wǎng)絡(luò)，摒棄了傳統(tǒng)的以家庭電腦為主控制器的方法，不僅節(jié)省了開支，而且省電節(jié)耗效果明顯。另外，保留了一個(gè)RS-232接口，以方便與家庭電腦通信，也為以后的系統(tǒng)升級(jí)提供了方便。LPC2364是飛利浦公司的一款帶有以太網(wǎng)控制器的ARM芯片，具有豐富的外設(shè)、較高的速度、工業(yè)級(jí)的控制標(biāo)準(zhǔn)，是穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的最佳選擇。其次，RS一485總線的掛接節(jié)點(diǎn)，按其功能可以分為家電控制模塊節(jié)點(diǎn)、安防控制模塊節(jié)點(diǎn)、燈光控制模塊節(jié)點(diǎn)等。

　　1 總體方案設(shè)計(jì)

　　智能家居系統(tǒng)包括多方面控制，如家電控制、安防報(bào)警控制、燈光控制、三表控制、門窗控制等。

　　每一方面的控制都包含了很多小的節(jié)點(diǎn)。本文選擇代表性較強(qiáng)的家電控制和安防監(jiān)控模塊進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

　　1.1 家電控制模塊

　　現(xiàn)代家庭中主要使用的電器的共同特點(diǎn)是繼電器控制。在家電的控制板上將功能繼電器相應(yīng)的控制線與模塊MCU連接，通過RS-485總線接口就可以方便地使用該系統(tǒng)進(jìn)行控制，如圖2所示。

　　使用7 bit輸入／輸出的達(dá)林頓管芯片MC1413驅(qū)動(dòng)繼電器，來控制相關(guān)的開關(guān)量。如對(duì)空調(diào)來說，溫度控制、風(fēng)向控制等是按鍵的開關(guān)量，都可以由繼電器來完成相應(yīng)的控制?？紤]到要嵌入家電中，控制節(jié)點(diǎn)盡量做得精小，而且沒有復(fù)雜的控制對(duì)象，選用AT89C2051單片機(jī)作為控制器。RS-485通信接口使用MAX1487芯片，允許掛接125個(gè)家電，采用半雙工通信方式，通信速率為2.5 Mb／s。家電控制通信只是進(jìn)行控制命令和家電狀態(tài)信息的傳輸，數(shù)據(jù)量很小。該芯片通信速率能夠滿足要求。

　　1.2 安防監(jiān)控模塊

　　安防系統(tǒng)由煙霧傳感部分、煤氣傳感部分、實(shí)時(shí)監(jiān)控部分等組成，實(shí)現(xiàn)了防火、防煤氣中毒、防盜監(jiān)控等功能。這些組成部分由煙霧傳感器和煤氣傳感器等傳感器組成，結(jié)合A／D轉(zhuǎn)換芯片傳輸信息。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控部分采用Ovinmin公司生產(chǎn)的OV7141圖像采集芯片。OV7141是高度集成的攝像芯片，支持多種格式，內(nèi)設(shè)串行控制總線（serial Camera Control Bus，SCCB）接口，提供簡(jiǎn)單控制方式，可以對(duì)OV7141芯片內(nèi)部所有寄存器值進(jìn)行修改 。OV7141包含有8 bit數(shù)據(jù)（DO，D1，D7），同步信號(hào)VSYNC、HREF、PCLK，這些信號(hào)需要送給CPU以讀取圖像數(shù)據(jù)和保證同步。

　　由于OV7141默認(rèn)幀頻為30 Hz，像素為640×480= 307 200，在此幀頻下的圖像數(shù)據(jù)傳輸速率為9.216 MB／s。在不考慮同步的情況下已遠(yuǎn)超過串口的響應(yīng)速度，必須重新設(shè)置以降低幀頻和像素。

　　在該系統(tǒng)中對(duì)OV7141的訪問有：

　?、?設(shè)置地址號(hào)為0xl1的幀頻控制器CLKRC，以降低幀頻；

　?、?設(shè)置地址號(hào)為0x14的控制器COMC，以設(shè)置像素為320×240；

　　③ 設(shè)置地址號(hào)為0x28的COMH，以設(shè)置掃描格式 。

硬件電路如圖3所示。

　　單片機(jī)89C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)只有128 ByteRAM，必須外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)圖片。由于單片機(jī)串口速度的限制，OV7141的像素設(shè)置為320×240，采集黑白圖片，這樣一幀圖片的存儲(chǔ)空間約為76 800 bit，即9.6 KB。外擴(kuò)一個(gè)比9.6 KB大的存儲(chǔ)器即可，選擇32 KB的62256芯片可存儲(chǔ)多幀圖片。

　　數(shù)據(jù)的傳輸速度受到串口速度的限制，必須提高串口波特率。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，在使用串口傳輸方式3時(shí)，波特率可變，可以根據(jù)傳輸效果實(shí)時(shí)改變。表1所示是采用不同波特率時(shí)一幀（一幀按9.6 KB計(jì)算）圖片的傳輸時(shí)間。