ＩＳＳＮ１００９—３０４４ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄＥ－ｍａｉｈｋｆｙｊ＠ｅｅｏｃ．ｎｅｔ．ｅｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｃｎＶ０１．７，Ｎｏ．２．Ｊａｎｕａｒｙ２０１１，ｐｐ．４４９—４５０Ｔｅｌ：＋８６—５５ｌ一５６９（）９６３５６９０９６４智能家居控制系统的设计与实现黄弃（东南大学成贤学院。江苏南京２１０００９）摘要：随着计算机技术和通信技术的飞速发展，人类的生活水平有着日新月异的变化，“以人为本、舒适、便利、智能化”已成为家居系统的重要设计理念。也成为必然的趋势。该文主要介绍一种基于三星公司的￥３Ｃ２４４０和无线通信技术的智能家居控制系统的硬件和软件设计，该系统主要针对普通住宅家庭用户而设计，可以对用户住宅内的安全状况进行集中监控和管理。并实现对家用电器的远程控制。结果表明，该系统简单可靠，易于扩展。关键词：智能家居；远程控制：Ｓ３Ｃ２４４０；ＧＳＭ中图分类号：Ｔ—岫２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—３０４４（２０１１）０２删—０２ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍ＃ｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＳｍａｒｔＨｏｍｅ＇ｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＨＵＡＮＧＨＩｌｉ（ＣｈｅｎｇｘｉａｎＣｏｌｌｅｇｅ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｍｉｄｅａｏｆａｍａｎｇａｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒａｐｉｄｌｙｏｆｏｎＡｎｄｔｈｅｉｄｅａｏｆｂａｓｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｂｌｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｈｕｍａｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｌｉｖｉｎｇｃｈａｎｇｅｌａｒｇｅｌｙ．ｈｕｍａｎ，ｃｏｚｉｎｅｓｓ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅａｎｄｉｎｔｅＵｉｇｅｎｔｉｚｅｉｓａｌｒｅａｄｙｂｅｃｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅｌｉｖｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓａｌｓｏｂｅｃｏｍｉｎｇｔｈｅｓｅｌｌｉｎｇｍｅｒｉｔｔｈａｔｌｏｔｓｏｆｌａｎｄａｇｅｎ谯ｈａｖｅｍｏｒｅａｔ－ｔｅｎｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｔｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｋｉｎｄｏｆｓｍａｒｔｈｏｍｅ７ＳｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎＳＡＭＳＵＮＧ￥３Ｃ２４４０ｃｈｉｐａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎａｒｅａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｍａｉｎｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｔＯｅｓｔａｂｌｉｓｈｓａｆｅａｎｄａｉｍａｔｏｒｄｉｎａｒｙｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｃｔｆａｍｉｌｙｕｓｅｒ．ｗｈｉｃｈｃａｒｌｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｅｘｔｅｎｄｅｄ．ａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｐｐｌｉａｎｃｅｓ７ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔＯｔｈｅｈｏｕｓｉｎｇｓａｆｅｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒ０１．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｓｉｍｐｌｅｔＯｕｓｅａｎｄｅａｓｙｔＯｂｅＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔｈｏｍｅ；ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ；￥３Ｃ２４４０；ＧＳＭｌ概述１９８０年，美国出现智能家居（Ｓｍａｒｔｈｏｍｅ）。１９８４年，第一座智能楼宇在美国建成，白官安装智能安防系统。此后全世界开始先后跻身于智能家居的研究与开发中。在２００６年，国际智能家居产品销售额达到１８４亿美元。２００８年高达６４８亿美元。中国大陆首次出现智能家居厂家是在２０００年。尽管智能家君在国内是一个新兴的行业，但它也正以不可抵挡之势迅速崛起。随着智能家居热潮在世界范嗣内的日渐兴起．随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用，智能家居已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向。人们对家居的要求早已不只是物理空间．人们更进一步关注的是一个安全、舒适、方便的居家环境。家居智能化也在这种形势下应运而生了。智能家居系统相关技术正朝着一下几个方面发展：组网技术由有线向无线发展．相关技术正朝着一下几个方面发展：组网技术由有线向无线发展，硬件平台性能日益提高，设计事项功能模块化及系统平台综合化，远程控制实现多样化．家庭网关重视度提高州。２系统总体设计本文提出一种基于ｉ星公司￥３Ｃ２４４０和无线通信技术的智能家居控制系统的解决方案。该方案主要实现三个功能：安防报警、远程监控、家电控制。２．１系统硬件设计整个控制系统的硬件框图如图１所示，从结构上：可以划分为两个层次。一层是监控单元，以微处理器为核心。本系统选用ｉ星公司的￥３Ｃ２４４０开发板。￥３Ｃ２４４０的物理结构主要是由ＡＲＭ９的微处理器构成，ＡＲＭ９ＴＤＭＩ内核引出３２根地址线和ＪＴＡＧ接口，通过１６ＫＢ缓存连入ＡＭＢＡ总线。高速总线七挂载着数据量交换比较大的设备，如ＬＣＤ液晶屏的ＤＭＡ（ｄｉｒｅｃｔｍｅｍｏｒｙ图１智能家居系统结构图ａｃｃｅｓｓ直接存储器访问）和ＬＣＤ控制寄存器．还有ＵＳＢＨＯＳＴ控制器等。ＡＰＩ总线上则挂载着ＵＳＣＤｅｖｉｃｅ、１２Ｃ总线、ＧＨＯ、计时器等。由于￥３Ｃ２４４０内部资源丰富，基于其平台开发的控制系统，仅需要很少的外设．即口丁满足智能家居控制系统的要求。针对系统的安防功能．在用户家中安装烟感传感器，煤气传感器，门磁传感器，红外等。这些信号以外部中断的方式通过￥３Ｃ２４４０的Ｉ／０端口送人处理器，处理器通过读取红外、传感器信号获取室内的家居环境以及家居设备ｔ作状态，对其数据进行逻辑判断，并能够发布相应的控制指令，实现对家居环境、设备的监测和控制，如对空调的启动关闭温度设定，是否有外来者入侵等控制监控功能，除此该系统还设有摄像头，通过摄像头的收稿日期：２０１０－１２－０５作者简介：－黄卉（１９８２－），女，广东茂名人，东南大学成贤学院电子工程系助教。本栏目责任编辑：黎书－・・・－计算机工程应用技术－－４４９万方数据Ｃｏｍｌ叫ｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ卿电奠知识与技术第７卷第２期（２０１１年１月）实时抓拍，将现场具体情况记录下来。另一层为数据通信单元，以ＧＳＭ无线网络通信模块为核心，主要实现处理器将家居设备的工作现状以短信或者彩信的形式告知用户，以及根据收到的报警信号将相应的报警信号以短信形式发送到用户的手机上同时向小区物业中心或者ｌｌＯ发出报警，使用户和相关部门及时发现险情减少经济损失。除此处理器还可以接收用户发来的短信，将其翻译成用户控制的要求并完成相应的控制功能．实现远程控制的功能。２．２系统软件设计智能家居系统采用开放源码、支持多种网络协议的嵌入式ｌｉｎｕｘ作为操作系统阁，Ｃ语言作为主要的软件开发语言。结合智能家居控制系统的功能要求需完成通用网关接口ＣＧＩ程序、ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ程序、嵌入式操作系统内核和“ｎｕ）【根文件系统的裁剪和移植。Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序用的是三星公司的Ｓｕｐｐｅｒｖｉｖｉ，内核为ｌｉｎｕｘ２．６．２９。内核交叉编译开发环境采用ａｉｍ—ｌｉｎｕｘ－，ｇｃｃ４．３．２版本。根据智能家居的功能，软件也相应进行模块化的设计，包括远程控制模块，安防报警模块，家电控制模块．其中安防控制模块的优先级最高。智能家居控制系统中的远程控制关键在于无线通信。本系统采用目前国内使用最广泛的ＧＳＭ通信。ＧＳＭ是一种多业务系统，可以依照用户的需要为用户提供多种形式的通信。控制系统借助于ＧＳＭ网络的短消息业务实现了短消息远程报警以及远程控制。远程控制过程如下：用户的短信通过ＧＳＭ网络发送给ＧＳＭ接收设备将短信内容读取以及翻译．然后通过串口输给微控制器；同样微控制器将家居状态通过ＧＳＭ接收设备以短信形式发送到用户手机上。通信、调试功能都是通过ＡＴ指令实现，主要用到的代码如下：ＡＴ＋ＣＭＧＦ－－１Ｅｎｔｅｒ／暇置短信格式为文本格式。ＡＴ＋ＣＳＣＡ＝”｝料料料料｝｝”Ｅｎｔｅｒ／／设置中心号码。ＡＴ＋ＣＭＧＳ＝”¨料料料料∥’Ｅｎｔｅｒ，，输入用户手机号码，然后将要发送的信息复制到缓冲区中，将该缓冲区的内容通过串口发送出去，最后短信结束的标志是ｅｔｒｌ＋ｚ。ＡＴ＋ＣＭＧＲＥｎｔｅｒ／／读短信息。ＪｍＣＭＧＬＥｎｔｅｒ／／列出预存短信息。３结束语本文将嵌入式系统和ＧＳＭ模块相结合，实现手机短信远程监控、安防报警和远程家电控制的智能家居系统。该系统成本低，控制优越，并具有良好的扩展性。智能化是社会发展的必然趋势，随着计算机、通信技术的飞速发展，可以预见，不远的将来智能家居市场必将迎来它的繁荣发展阶段。参考文献：【ｌ】杜春雷．ＡＲＭ体系结构与编程ｆＭｌ．北京：电子工业出版社，２００３．【２】倪继利．ＬＩＮＵＸ内核分析及编程【Ｍ】．北京：电子工业出版社，２００５．【３１毛德操．１ｉｎｕｘ内核源代码情景分析【Ｍ１．杭州：浙江大学出版社，２００１．【４】张鸿恺，伍超．智能家居及其发展研究【Ｊ】．黑龙江科技信息，２００６（３２）：６６．（上接第４３６页）ｉｍｇ［ｓｒｃ＝”ａｌｅｒｔ．矛卅｛ｂｏｒｄｅｎｌｐｘｓｏｌｉｄ＃００００００；ｌ３）子对象选择器：子对象选择器是选择作为其它特定元素子对象的元素。例如下面的规则会把作为ｈ３元素子对象的ｓｔｒｏｎｇ元素中的文本转换为蓝色。但不会转换其它的ｓｔｒｏｎｇ元素。ｈ３＞ｓｔｒｏｎｇ｛ｃｏｌｏｒ：．ｂｌｕｅ；｝子对象选择器只影响直接后代，而后代选择器不仅限于元素的“直接后代”，还会影响到它的“各级后代”４）伪类选择器：伪类不是用来为元素提供样式的，而是为元素的各种状态提供样式，最常见的用法就是样式化链接状态。４结束语ＣＳＳ样式表在网页设计中发挥的作用越来越大，选择器又是Ｃ￥Ｓ的核心概念，选择器的不同形式及其应用常常让网页开发人员混淆不清，ＣＳＳ选择器根据所应用样式的对象不同，它的形式也不相同，选择合适的选择器类型应用于不同的网页元素。不但可以缩减代码。而且使网站更易于维护，从而降低网站后期维护成本。参考文献：【ｌ】温谦．ＣＳＳ网页设计标准教程【Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２００９：１４—２８．【２】顾晓燕．网页设计技术【Ｍ】．北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，２０１０：７１．４５０－・计算机工程应用技术・－・・・本栏目责任编辖：粱书万方数据