網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)是一個(gè)多功能的技術(shù)系統(tǒng)，包括可視對(duì)講、安全防范、家居綜合布線、照明控制、家電控制、環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭影音等系統(tǒng)。家居智能化主要是基于總線制、電力線載波、無線方式實(shí)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)連接方面基本上采用總線制聯(lián)網(wǎng)、電話聯(lián)網(wǎng)或通過以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)。本文介紹一種基于GSM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)的組成與實(shí)現(xiàn)。

概 述

家電智能終端即網(wǎng)絡(luò)家電是網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)的交通樞紐，傳統(tǒng)家電絕大多數(shù)僅由單片機(jī)控制，達(dá)不到遠(yuǎn)程智能控制的要求，網(wǎng)絡(luò)家電是將傳統(tǒng)家電的微控制器升級(jí)為具有網(wǎng)絡(luò)功能的微控制器，結(jié)合完整的嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和家電控制系統(tǒng)的無縫連接。

網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)組成框圖如所示，主要由以下四部分組成：①家電接口控制單元，實(shí)現(xiàn)RF信號(hào)到家電UART接口信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，作為組網(wǎng)家電的無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器；②家電網(wǎng)關(guān)是網(wǎng)絡(luò)家電的信息傳輸控制中心，內(nèi)置無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器，通過接受上位機(jī)(PC、筆記本電腦)、移動(dòng)電話及手機(jī)指令對(duì)注冊(cè)的家電進(jìn)行控制、查詢等操作；③PC，通過家電網(wǎng)關(guān)對(duì)家電進(jìn)行復(fù)雜的控制、查詢、記錄等操作，主要為網(wǎng)絡(luò)家電控制軟件提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)通過國際互連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)家電的遠(yuǎn)程監(jiān)控；④GSM移動(dòng)電話，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、可移動(dòng)的無線控制功能。

家電接口控制單元原理圖如所示，MCU采用東芝8位TMP86P807微控制器，RF收、發(fā)電路選用Chipcon公司的CC1000，該電路可工作在300～1000MHz的頻率范圍內(nèi)，輸出功率及工作頻率可編程，F(xiàn)SK的數(shù)據(jù)傳輸可大于76.8kbps，無需外接RF開關(guān)、IF濾波，外圍電路簡單。通過對(duì)CC1000內(nèi)部工作寄存器進(jìn)行適當(dāng)配置即可實(shí)現(xiàn)各種不同的應(yīng)用。

家電網(wǎng)關(guān)

家電網(wǎng)關(guān)是連接網(wǎng)絡(luò)家電的樞紐，對(duì)處理器的要求較高，本文選用瑞薩科技的16位微控制器M30245，內(nèi)置128K FLASH、10K RAM、1個(gè)全速(12Mbps)USB接口，4個(gè)UART通訊接口、8路10bit A／D轉(zhuǎn)換器、5個(gè)16位多功能定時(shí)器等，還包含硬件CRC計(jì)算電路，看門狗等電路，為家電網(wǎng)關(guān)的原理框圖。

家電網(wǎng)關(guān)原理圖如所示，RF模塊單元完成單片機(jī)數(shù)據(jù)的無線收發(fā)功能；GSM模塊是單片機(jī)與移動(dòng)電話和短消息通訊的鏈路；SIM卡是允許GSM模塊入網(wǎng)的身份識(shí)別裝置；顯示及按鍵單元實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的簡單控制及顯示：EEPROM保存注冊(cè)家電和手機(jī)的識(shí)別碼及個(gè)性化控制所需的相關(guān)信息；USB接口實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)與PC的快速通訊，RS232接口用于兩者之間的中斷通訊；開關(guān)量輸入、輸出接口實(shí)現(xiàn)用戶自定義數(shù)字信號(hào)的采集和輸出控制；仿真調(diào)試接口實(shí)現(xiàn)程序的及調(diào)試。

小 結(jié)

網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)，通過家電智能終端及其系統(tǒng)軟件將家電智能化的所有功能集成起來，使智能家居建立在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上，它涉及家電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的智能設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)將隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步而不斷改進(jìn)。