基于嵌入式智能家居远程监控系统设计.pdf

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1、科技信息高校理科研究基于嵌兀式智雒家居远程监控系统设计黄石理工学院电气与电子信息工程学院邱霞[摘要]本文针对嵌入式系统体积小、功耗低、可靠性高、软硬件可裁剪的特性为智能家居的实现提供了良好的前端控制终端，提出了基于嵌入式智能家居远程监控系统设计方案，并对该方案进行了具体设计。本系统由家电控制、安防报警、温度测量等等几大部分组成，最终实现远程通信控制功能。[关键词]嵌入式智能家居远程控制O．引言安装在门窗上，当门窗被打开时，门磁的开关状态发生改变，经光电耦智能家居l1I是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术，建立合电路将信号传送到$3C3410X微处理器。$3C3410

2、X微处理器检测到一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家信号输入，控制GPRS模块发出中文报警信息到终端用户手机，同时启庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通信网动室内的声光报警装置，对入室盗窃者产生威慑作用。在厨房设有烟雾络以及舒适居住环境的家庭住宅。智能家居是IT技术、网络技术、控制传感器。当它检测的烟雾浓度达到报警限时，触发报警器开关动作，启技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。动室内音响报警装置发出警报，该信号经光电耦合电路传送到智能家居的功能一般包括以下几个方面。$3C3410X微处理器。$3C3410X检测到信号输入后，

3、控制GPRS模块发(1)家庭安防：安全是居民对智能家居的首要要求，家庭安防由此出报警信息到终端用户手机。成为智能家居的首要组成部分。家庭安防往往具有门窗磁报警、紧急求2．系统软硬件结构设计助报警、燃气泄漏报警、火灾报警等功能。当智能家居的安防子系统处2．1软件结构于布防状态时，系统探测到家中有人人室就会自动报警，通过蜂鸣器和系统软件采用多线编程技术实现，软件结构如图2所示，主程序流语音实现本地报警；同时，报警信息报到物业管理中心，或自动拨号到程图如图3所示。主人的手机或电话上。(2)可视对讲：通过集成与显示技术，家庭智能终端上集成了可视对讲功能，无须另外设置室内分机即可实

4、现可视对讲的功能。(3)远程抄表：水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分，它的实现解决了人户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。(4)家电控制：家电控制是智能家居集成系统的重要组成部分和支持部分，代表着家庭智能化的发展方向。通过有线或无线的联网接口，将家电、灯光与家庭智能终端相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程控制。(5)家庭信息服务：物业管理中心与家庭智能终端联网，对住户发布信息，住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务。嵌入式系统体积小、功耗低、可靠性高、软硬件可裁剪的特性为智能家居的实现提供了良好的前端控制终端。以往的智能家

5、居的前端控制终端绝大多数都是采用单片机，随着32位嵌入式处理器的普及，采用嵌入式系统的智能家居控制系统121具有处理能力强、联网方便和易于扩展等特点，从而进一步提升智能家居控制系统的性能。1．系统整体设计在智能家居的诸多功能中，人们最关心的是安居安防和家电控制图2系统软件结构图的实现。如图1所示，智能家居远程监控系统的硬件由$3C2410X微处理器、存储器系统、传感器、输出控制开关、光电耦合输入电路、继电器输出驱动电路、GPRS模块和用户终端手机构成。使用$3C2410X微处理器自带的多功能可编程I／O接口GPIO实现对各个监控点的控制。通信模块采用基于SIM100一E的

6、GPRS扩展板，控制命令和报警信息以中文短信的方式进行传送。温度传感器1．烟雾传感器卜+光电门磁传感器卜．-隔离$3C2410X户空调开关k-微处理器取暖阀开关卜卜_继电热水器开关t'-器驱l报警器开关t-动罔3主程序流程图图1智能家居远程监控系统方案设计2．2家电控制考虑系统的抗干扰能力和$3C2410X微处理器的安全工作，输入家电控制包括热水器、空调、取暖阀的控制。系统在收到手机对家信号采用光电耦合实现现场信号与主机的信号隔离，输出信号经放大电控制命令后，在$3C2410X对应的GPIO口产生控制信号，该控制信后由继电器驱动执行机构动作，从而使主机的输出与现场实现电气

7、隔号经放大后驱动继电器动作，从而实现家电的启停控制。远程家电控制离：和数据采集功能的远程控制线程流程图如图4所示。系统使用门磁传感器作为人室盗窃报警信号发生器。门磁传感器23安防报警科技信息高校理科研究防盗报警传感器选用门磁开关，它由一块磁铁和霍尔元件电路组条温度转换指令，最后读取温度数值指令，这样可以实现对室温的数据成，当两者距离大于1．5CM时处于断开状态．小于1．5CM时处于闭合状采集，采集室温的程序流程如图6所示。态。当门未被打开时门磁相当于闭合，当门被强行打开时门磁相当于断开始开，从而发出报警系统。该报警开关信号经光