基于PXA270-Linux的智能家居系統(tǒng)研究

智能家居是通過綜合采用先進(jìn)的計算機、通信和控制技術(shù)(3C)，建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務(wù)與管理集成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全面的安全防護、便利的通訊網(wǎng)絡(luò)以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。智能家居是一個多功能的技術(shù)系統(tǒng)，它包括可視對講、家庭內(nèi)部的安全防范、家居綜合布線系統(tǒng)、照明控制、家電控制、遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭的影音系統(tǒng)等。隨著技術(shù)發(fā)展和人們需求的增長家居智能化包含的內(nèi)容會更多。

1 智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前完整的智能家居系統(tǒng)主要包括5個部分：主控模塊、電器控制子系統(tǒng)、照明控制子系統(tǒng)、安全控制子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制子系統(tǒng)。5個部分功能各司其職，邏輯上構(gòu)成一個完整的控制實體。整個系統(tǒng)能為人們提供智能、舒適、安全的家庭環(huán)境，同時提供遠(yuǎn)程信息監(jiān)控能力。智能家居系統(tǒng)組成如圖1所示。主控模塊負(fù)責(zé)子系統(tǒng)的信息集中、存儲、分析和決策。嵌入式芯片的發(fā)展使主控模塊越來越精巧，功能日益豐富。

智能家居是一個龐大的系統(tǒng)，主控系統(tǒng)是系統(tǒng)的控制中樞，家庭網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)信息流和控制流。家居中的設(shè)備眾多，設(shè)備的接口各異，實現(xiàn)各種設(shè)備的智能控制面對巨大挑戰(zhàn)。該設(shè)計采用分布式技術(shù)、總線技術(shù)和嵌入式技術(shù)構(gòu)造了一個多功能、通信能力強的智能家居系統(tǒng)。

2 開發(fā)平臺的選擇與構(gòu)建
2．1 智能家居系統(tǒng)硬件構(gòu)成
主控平臺：UP-SmarHome智能家居教學(xué)實驗系統(tǒng)屬于一種綜合的教學(xué)實驗系統(tǒng)，主處理器選用基于ARM核的Intel XScale架構(gòu)的PXA270處理器，它集成了存儲單元控制器、時鐘和電源控制器、LCD控制器、AC97控制器等外圍控制器，可以實現(xiàn)豐富的外圍接口功能。其低電源運行模式以及動態(tài)電源管理技術(shù)可以有效降低電源的功耗。內(nèi)置的LCD控制器和觸摸屏控制器簡化液晶顯示的電路設(shè)計，此系統(tǒng)中采用16 b 8 寸640×480真彩LCD顯示屏和觸摸屏。PXA270處理器主頻高達(dá)624 MHz，運算能力強，功耗低，可滿足主控模塊的運算要求，外圍接口豐富，為主控模塊的擴展提供良好的支持，用戶可以自己設(shè)計接口進(jìn)行其他模塊的功能實現(xiàn)。