1 导言
信息技能已在人们日子的各个方面得到广泛运用。人们对家庭寓居环境的要求越来越高。智能家居应运而生，与一般家居比较，智能家居不只具有传统的寓居功用，供给舒适安全、高品位且迷人的家庭日子空间；还由本来的被迫中止结构转变为具有能动才智的东西，供给全方位的信息交互功用，协助家庭与外部坚持信息沟通疏通，优化人们的日子方法，协助人们有用组织时刻，增强家居日子的安全性，甚至为各种动力费用供给节省计划。简言之，智能家居便是以住所为渠道，运用网络、通讯及操控技能办理家中设备，来发明一个高效、舒适、安全、便当、环保的寓居环境。
智能家居在我国起步较晚，现在家居网络的运用杂乱而涣散，没有一致的规范。大体而言可分为高层的信息文娱网络和底层的数据收集与操控网络。在底层以微操控器为中心作为智能家居网络结点是现在家居网络的首要完结方法。本文正是根据这种方法用NXP公司的ARM7微操控器LPC2478(＄10.7400)完结了智能家居监控体系。体系能够收集多路模拟量和开关量经处理后能够为本地用户或经过CAN总线为长途用户如物业办理中心供给实时家居环境状况信息。一旦家居环境状况改动用户可敏捷做出反响，以最大极限地削减安全事故的发生。
2体系计划
本体系主控选用ARM微操控器中的LPC2478，它有512K字节的程序存储空间，丰厚的片上资源，片上具有LCD操控器和两个CAN接口，它十分合适低功耗、低本钱的嵌入式规划。图1中有8个模拟量输入，因为在实践家居状况监控数据中模拟量较少，加之LPC2478片上有可复用8路10位模数转换器，所以本体系直接以其片上资源完结A/D功用。采所收集的模拟量经微操控器处理之后经过PA口输出到LCD显现模块（LCM1）进行本地显现，以及经 CAN1口输出到长途主机，一起也能够经过UART0以RS-232串行通讯方法传送到本地PC机．开关量经过总线阻隔驱动芯片（74HC245(＄0.0942)）输入到微操控器的P0~P2口。微操控器处理之后经P3口输出到8D锁存器74HC573(＄0.1082)中，然后经过驱动电路操控如照明、空调等仅需求开关的家用电器．开启用逻辑“1”表明，封闭用逻辑“0”表明，与此一起微操控器相同经CAN1口输出到长途主机，键盘电路用于设置体系的作业状况及对收集量进行本地显现。
3体系软硬件规划
下位机软件规划首要可分为数据收集模块、通讯模块、键盘及LCD操控模块、开关量输出操控模块。限于篇幅只介绍数据收集模块的详细完结方法。ARM微操控器运用轮询方法进行模拟量和开关量的收集。经过设置守时器/计数器0中止，每次中止时刻20毫秒，用于模拟量（AI）采样守时；守时器/计数器1中止，中止时刻250毫秒，每次中止时扫描开关量输入（DI）状况．主程序开始时进行守时/计数器0，守时/计数器1，AD，DI等的初始化，初始化首要是设置守时器的中止方法（设置守时器0溢出中止，守时器1比较中止），外部中止INT0，INT1中止方法（INT0下降沿发生异步中止请求，INT1上升沿发生异步中止请求）；AD，DI处于能够接纳模拟量和开关量的状况，然后程序进入循环状况，等候上位机操控信息的到来，假如有操控信息到来便把相应的标志方位 1，主程序跳转到相应的服务程序发生相应操作。
l 守时器0中止服务程序
守时器0中止首要完结模拟量的数据收集与平均值核算，其程序流程图如图2所示，详细为：守时器0中止时刻为20毫秒，用于AD采样计时；当AD采样次数满 15次后判别采样完毕标志，假如采样完毕则核算平均值然后在LCD上进行显现后，发生AD中止，最终中止回来。
l 守时器1中止服务程序
守时器1首要完结扫描开关量输入状况，其中止程序流程图如图3所示．详细为：中止时刻为250毫秒，假如有开关量输入，则置开关量输入标志为1，然后中止回来。
图2守时/计数器0中止服务程序流程图
图3守时/计数器1中止服务程序流程图
上位机监控办理软件规划选用分层结构，三个功用模块从下至上顺次散布在三层之中．由下向上三层顺次为底层，通讯层和图形用户界面层（GUI层），如图4所示：
图4 上位机软件层次结构
体系规划在底层之上加通讯层，这样就能够完结本体系自界说的通讯协议，因为体系要完结数据收集功用，这儿的通讯层也包含了数据处理模块，这样做能够简化一些规划，减小代码编写量．通讯层之上是图形用户界面层（GUI层），这层的功用是把数据流从通讯层中读出来，以图形方法向用户表明，这样在用户运用体系的时分就会感到自在明晰，很好地完结作业。
本体系首要运用的是串行通讯协议，这个协议是界说在物理层之上的，其详细协议行为发生在底层，咱们不用关怀它，只需对它的设置参数进行相应的设置．别的，为完结体系的功用要求还须自界说一个数据帧或指令帧格局．所以这儿通讯层中的通讯协议包含了两方面的内容：一个是串行端口参数设置，另一个便是自界说的数据帧或指令帧。
串行端口设置参数首要有以下几个：波特率、数据位、奇偶校验位、中止位以及编码方法．本体系中的波特率设置为19200(＄2.0300) bit/s；数据位设置为8位；因为通讯间隔较近所以没有奇偶校验；中止位设为1位；编码方法选用ASCII码方法。这儿的设置经过对Visual Basic 2005中SerialPort类中的公共特点BaudRate、DataBits、Parity、StopBits、Encoding的设置即可完结。
Visual Basic 2005 中的SerialPort类用于操控串行端口文件资源．它具有如下特性：供给同步 I/O 和事情驱动的 I/O，对管脚和中止状况的拜访以及对串行驱动程序特点的拜访。
4 定论
根据ARM中心的微操控器不管在运算速度仍是体系完结本钱上都优于传统的8位单片机。本文运用NXP公司ARM7微操控器LPC2478规划完结了家居网络的底层监控体系。本体系充分运用LPC2478的丰厚片上资源，如LCD操控器、CAN总线接口，辅之简略的外围电路完结监控体系的硬件部分。整个监控电路板的完结本钱及功耗体积比较8位单片机完结计划，大大缩小，很合适家居智能化的工程施行。别的本文还提出了PC机监控办理软件的通讯层结构及完结细节，能够为家居智能化改造供给技能根底。
