?
3 系統(tǒng)部分軟件設計
3.1 電話報警部分程序
電話報警部分程序如下:

?

?
3.2 防盜報警及遠程控制軟件
系統(tǒng)開機初始化,首先進入開機界面,然后進行參數設置。若直接選擇確定則默認原設置,也可對默認設置進行重設。設置完成后,各傳感器開始采集、處理參數,在液晶上顯示各參數并通過GPRS將數據發(fā)送至用戶手機。
4 結語
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,實現(xiàn)了對家電、防盜報警、環(huán)境、設備等控制,實現(xiàn)了遠程控制功能,與其他系統(tǒng)的一大區(qū)別是加入了遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。由于物聯(lián)網的互聯(lián)體系標準尚未統(tǒng)一,各種子系統(tǒng)較多等原因,系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性需要進一步提高和改進。
四、RS-485總線實現(xiàn)智能家居網絡系統(tǒng)
???? ??? 引言
智能家居系統(tǒng)由一個主控制器和各節(jié)點模塊組成,主控制器有以ARM LPC2364為核心和MAX3088構成的RS一485接口,可以掛接最多256個設備節(jié)點。
MAX3088芯片支持最大10 Mb/s的傳輸速度,使傳輸一些大數據量信息成為可能,而且還提高了系統(tǒng)通信的實時性。其整體結構如圖1所示。
該系統(tǒng)通過以LPC2364為核心的主控制器連接外部Internet網絡和家庭RS一485網絡,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RS-232接口,以方便與家庭電腦通信,也為以后的系統(tǒng)升級提供了方便。LPC2364是飛利浦公司的一款帶有以太網控制器的ARM芯片,具有豐富的外設、較高的速度、工業(yè)級的控制標準,是穩(wěn)定、經濟的最佳選擇。其次,RS一485總線的掛接節(jié)點,按其功能可以分為家電控制模塊節(jié)點、安防控制模塊節(jié)點、燈光控制模塊節(jié)點等。
1 總體方案設計
智能家居系統(tǒng)包括多方面控制,如家電控制、安防報警控制、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。本文選擇代表性較強的家電控制和安防監(jiān)控模塊進行了重點設計。
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是繼電器控制。在家電的控制板上將功能繼電器相應的控制線與模塊MCU連接,通過RS-485總線接口就可以方便地使用該系統(tǒng)進行控制,如圖2所示。
使用7 bit輸入/輸出的達林頓管芯片MC1413驅動繼電器,來控制相關的開關量。如對空調來說,溫度控制、風向控制等是按鍵的開關量,都可以由繼電器來完成相應的控制。考慮到要嵌入家電中,控制節(jié)點盡量做得精小,而且沒有復雜的控制對象,選用AT89C2051單片機作為控制器。RS-485通信接口使用MAX1487芯片,允許掛接125個家電,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行控制命令和家電狀態(tài)信息的傳輸,數據量很小。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、實時監(jiān)控部分等組成,實現(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,結合A/D轉換芯片傳輸信息。
實時監(jiān)控部分采用Ovinmin公司生產的OV7141圖像采集芯片。OV7141是高度集成的攝像芯片,支持多種格式,內設串行控制總線(serial Camera Control Bus,SCCB)接口,提供簡單控制方式,可以對OV7141芯片內部所有寄存器值進行修改 。OV7141包含有8 bit數據(DO,D1,D7),同步信號VSYNC、HREF、PCLK,這些信號需要送給CPU以讀取圖像數據和保證同步。
由于OV7141默認幀頻為30 Hz,像素為640×480= 307 200,在此幀頻下的圖像數據傳輸速率為9.216 MB/s。在不考慮同步的情況下已遠超過串口的響應速度,必須重新設置以降低幀頻和像素。
在該系統(tǒng)中對OV7141的訪問有:
① 設置地址號為0xl1的幀頻控制器CLKRC,以降低幀頻;
② 設置地址號為0x14的控制器COMC,以設置像素為320×240;
?、?設置地址號為0x28的COMH,以設置掃描格式 。
硬件電路如圖3所示。
單片機89C51的內部數據存儲只有128 ByteRAM,必須外擴數據存儲器存儲圖片。由于單片機串口速度的限制,OV7141的像素設置為320×240,采集黑白圖片,這樣一幀圖片的存儲空間約為76 800 bit,即9.6 KB。外擴一個比9.6 KB大的存儲器即可,選擇32 KB的62256芯片可存儲多幀圖片。
數據的傳輸速度受到串口速度的限制,必須提高串口波特率。根據系統(tǒng)特點,在使用串口傳輸方式3時,波特率可變,可以根據傳輸效果實時改變。表1所示是采用不同波特率時一幀(一幀按9.6 KB計算)圖片的傳輸時間。
評論