基于ARM与GPRS的家庭智能控制系统的设计与实现

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1、2010年第19卷第5期计算机系统应用基于ARM与GPRS的家庭智能控制系统的设计与实现①李新春赵双华(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105)摘要：主要介绍了一种基于嵌入式系统的ARM-Linux平台及GPRS技术的家庭智能控制系统。采用ZigBee技术组建家庭无线网络，实现ARM控制器与各家庭智能模块的无线连接；户主通过手机利用GPRS网络对ARM控制器发送控制命令，ARM控制器通过ZigBee模块对各家庭智能模块进行无线控制，从而实现对整个家庭智能系统的远程控制。关键词：家庭智能控制系统；ARM-Linux；GPR

2、S；ZigBeeDesignandImplementationofSmartHomeSystemBasedonARMandGPRSNetworkLIXin—Chun，ZHAOShuang—Hua(CollegeofElectronicandInformationEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Liaoning125105，China)Abstract：ThepapermainlydescribesasmarthomesystembasedonembeddedARM—Linuxplatform

3、andGPRStechnology．BuildingawirelessnetworkofhomebasedonZigBeetechnologyCanrealizewirelesscon—nectionofARMcontrollerandtheintelligentmodules．Thehostusesmobilephonetosendcontrolcom·mandstoARMcontrollerthroughGPRSnetwork．ARMcontrollercontrolsintelligentmodulesthroughZigBeemo

4、dules．SotheremotecontrollingofaUhomeintelligentsystemscanberealized．Keywords：~lxlarthomesystem；ARM—Linux；GPRS；ZigBee随着生活节奏的不断加快，人们希望即使在工作或外出时也能及时了解家中的情况并控制家中的各种设备。各种无线通信技术的不断发展，使家庭智能系统的远程控制成为一种现实。本文结合ARM9处理器功能强大、GPRS技术永远在线，接入范围广，功耗低以及ZigBee无线组网技术等优点，设计实现了一种基于嵌入式系统的无线家庭智能控

5、制系统。图1系统体系结构1系统体系结构及主要功能其中家庭智能控制模块主要包括家电控制模块、系统主要由家庭智能控制模块、图像处理单元、窗帘控制模块、灯光控制模块及安防控制模块。各控ARM中央控制平台、ZigBee无线传输、GPRS无线通制模块通过ZigBee模块与ARM中央控制平台实现无信和以太网通信等部分组成，其体系结构如图1所线连接，组成一个星型家庭无线智能控制网络。同时示。ARM中央控制平台连接一个USB摄像头，实现对家①基金项目：山东省自然科学基金(Y2006G31)：山东经济学院校级科研项目(O1610854)收稿时间：2009-

6、09—04；收到修改稿时间：2009一l1—08ProductApplied产品应用227计算机系统应用2010年第19卷第5期庭环境的实时监视。ARM控制器通过GPRS和以太网CTP—H构成容量为64MB高速动态随机存储器。实现与外部远程连接。即使出门在外，也可以实现对2．2ZigBee模块家庭智能系统的远程控制。比如上班时，户主可以通为了满足家庭智能系统简洁、方便的要求，系统过电脑或手机观察家中的情况；在回家的路上就可以采用ZigBee无线通信技术组建家庭网络。ZigBee是通过手机打开空调和热水器，开启窗帘或灯具等。当一种新兴的短距

7、离、低功耗、低数据速率、低成本的探测到有非法人员入侵或发生火灾等紧急情况时，双向无线通信技术。ZigBee模块采用支持ARM控制器就会通过短信向户主发出报警信息，同时IEEE802．15．4协议，技襄术成熟的CC2430芯片。经控制摄像来捕捉视频图像，然后进行图像处理并将数测试，室内有效传输距离为30~40m，完全能够覆盖据通过以太网传给PC机，或通过GPRS以彩信形式普通家庭环境。下面从抗干扰及功耗两方面阐述本设传到户主手机。计的可行性。2．2．1Zigbee抗干扰性能分析2系统硬件设计ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰。本

8、系统硬件电路框图如图2所示，主要由ARM9IEEE802．15．4标准中提供了很多抗干扰机制f2】，比控制器，电源及复位模块，触摸屏显示模块，USB摄如：空闲信道评估，动态信道选择，信道算法等