隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，住宅智能化是人類(lèi)住宅的一場(chǎng)新的革命，現代社會(huì )的家庭正在以家庭智能化帶來(lái)的多元化信息和安全、舒適、便利的生活環(huán)境，更加輕松、有序、高效的現代生活方式，作為一個(gè)理想的目標來(lái)永恒的追求。目前，智能產(chǎn)業(yè)在世界各地已經(jīng)迅速發(fā)展，在不久的將來(lái)，沒(méi)有智能家居系統的住宅將會(huì )象當今不能上網(wǎng)的住宅那樣不合潮流。因此，家居智能化將是大勢所趨。在這樣的背景下，一套便捷，穩定的智能家居控制裝置便必不可少，本文對智能家居控制裝置的實(shí)現進(jìn)行了深入的研究。
1 工作原理
裝置工作原理如圖1所示，分為遠程控制模塊、主控制器、從控制器和控制電路四大部分。遠程計算機和手機分別通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )和GPRS網(wǎng)絡(luò )與具有Windows CE平臺的主控制器相連接進(jìn)行通信。主控制器和從控制器通過(guò)串口分別與藍牙模塊相連接，通過(guò)藍牙傳輸進(jìn)行通信。從控制器直接與控制電路相連接，通過(guò)控制電路對家用電器進(jìn)行控制。
2 遠程控制模塊
2．1 PC軟件控制
PC端軟件采用Visual C++編寫(xiě)，軟件界面如圖2所示，可以分別對家中的四盞燈進(jìn)行控制，分別為臥室、廚房、衛生間和客廳的燈進(jìn)行控制。
2．2 手機GPRS遠程控制
本裝置遠程控制也可以通過(guò)手機GPRS網(wǎng)絡(luò )與主控制器相連接進(jìn)行通信。GPRS模塊選用上海精致科技有限公司的無(wú)線(xiàn)數據終端NW18，主要實(shí)現基于GPRS網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)數據透明傳輸。無(wú)線(xiàn)數據終端NW18本身內嵌TCP／IP協(xié)議，與主控制器通過(guò)串口連接，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便、穩定可靠，其實(shí)物圖如圖3所示。
3 主控制器部分
3．1 主控制器硬件結構
主控制器選QT2410開(kāi)發(fā)板，其核心芯片為SUMSUNG公司的S3C2410芯片。系統資源CPU：S3C2410(ARM920T)，RAM：2片32M Byte SDRAM，ROM：一片64M Byte NAND Flash，系統時(shí)鐘：12MHz，RTC時(shí)鐘：32．576MHz，內核工作電壓：1．8V，工作頻率：203MHz，兩個(gè)串行通信接口UART0，UART1。UART0連接GPRS模塊，UART1連接藍牙模塊，從而起到了連接遠程控制端和從控制器的功能。其實(shí)物如圖4所示。
3．2 主控制器軟件結構
主控制器擁有Windows CE操作系統，故主控制器軟件采用embedded C++工具進(jìn)行編寫(xiě)，實(shí)現如下三個(gè)功能。主要流程圖如圖5所示，軟件界面如圖6所示。
1)建立Socket并監視是否有遠程數據，若符合自定義的通信協(xié)議則將其傳輸給從控制器。
2)打開(kāi)串口，監視是否有GPRS傳輸的數據，若符合自定義的通信協(xié)議則將其傳輸給從控制器。
3)若有按鍵按下，處理相應時(shí)間，并將消息傳送至從控制器。
4 從控制器部分
4．1 從控制器硬件
本系統采用周立功的EasyARM2131開(kāi)發(fā)實(shí)驗板。其CPU是PHILIPS公司的單片32位ARM微控制器LPC2134，它是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的16／32位ARM7TDMI-STM CPU，含有128kB的FLASH存儲器系統，該存儲器用作代碼和數據的存儲。LPC2134擁有兩個(gè)異步串行口UART0和UART1和兩個(gè)32位的通用I／O口。本裝置主要使用到的是串口1和I／O口：P1．18，P1．19，P1．20和P1．21
串口1與藍牙模塊相連接，接受主控制器發(fā)送來(lái)的命令。I／O口分別連接控制電路的廚房燈，臥室燈，衛生間燈，客廳燈的輸入接口。
4．2 從控制器軟件部分
由于本裝置采用了四盞燈模擬家中的各種電器，所以軟件的主要作用是接收主控制器的命令，并將其進(jìn)行解析，將相應的命令根據通信協(xié)議轉化為相應的控制信號，接入控制電路從而控制相應的電器。軟件主要流程如圖7所示。
5 控制電路
控制電路利用ARM7輸出信號作為使能信號，通過(guò)繼電器電路實(shí)現低壓直流對高壓交流電路的控制功能。ARM7輸出信號VOUTi為3．3V，電路核心部分采用“匯科HRS1H-S-DC5V”作為繼電器，該繼電器使能端要求*電壓為2．4V，輸出端承載為“220VAC／3A”或者“24VDC／3A”。繼電器輸入端利用三極管9014設計驅動(dòng)及保護電路，三極管發(fā)射極與繼電器輸入端子相連。電路原理如圖8所示，將ARM7平臺輸出信號VOUT1、VOUT2、VOUT3、VOUT4，作為后向電路的輸入控制信號：在圖X中，當VOUT1信號為低電平時(shí)，三極管9014斷開(kāi)，三極管發(fā)射極零電壓即Vo=0，繼電器線(xiàn)圈未工作，繼電器輸出端斷路，高壓電路斷開(kāi)；反之，VOUT1信號為高電平時(shí)，三極管9014導通，三極管發(fā)射極電壓為：電源電壓Vcc與三極管壓降Vd差值，即Vo=Vcc-Vd，繼電器線(xiàn)圈工作，繼電器輸出端導通，高壓電路工作。在測試與演示過(guò)程中，高壓部分僅以15VDC作為測試電路，實(shí)物圖如圖9所示。
然而在實(shí)際應用中，可以根據使用環(huán)境和要求不同，將線(xiàn)圈繼電器更換為光電耦合繼電器或者各類(lèi)功率繼電器，以適應用戶(hù)的使用需求。
6 結束語(yǔ)
本次設計達到了預期的效果，實(shí)現了遠程PC軟
