基于ARM的智能家居控制通信控制站的設計與實現
摘要:設計一個基于嵌入式Linux的智能家居系統,核心為嵌入式Linux系統,硬件平臺為ARM S3C2440,系統主要由GSM模塊SIM900A、DS18 B20、QM-2氣體傳感器、DHT11濕度傳感器、光敏傳感器、帶觸摸屏的LCD模塊等構成。系統初始化正常工作后,定時采集傳感器數據,若采集數據出現異常,則對室內的相應設備進行控制使其達到指定指標,并將所得數據選擇性通過GSM發送或者報警達到有效控制室內設備的目的,也可通過短信方式控制室內設備運作。實物實驗證明本系統運行穩定,符合設計要求。
關鍵詞:智能家居;ARM9;Linux;GSM模塊
0 引言
物體信息化是現代社會信息化建設的“催化劑”和“增倍器”。只有走集成整合信息技術以及信息數據之路,企業的信息化建設才能真正發揮作用,才能進一步推動信息建設上水平?,F代物體信息化的發展,直接刺激了新生事物的生長,物聯網的出現,讓IT業充滿了挑戰。
智能家居控制系統可以定義為一個過程或者一個系統。利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術、將與家居生活有關的各種子系統,有機地結合在一起,通過統籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間。還將原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具,提供全方位的信息交換功能,幫助家庭與外部保持信息交換暢通,優化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節約資金。設計是基于嵌入式Linux的智能家居系統。系統主要由GSM模塊SIM900A、DSl8820、QM-2氣體傳感器、DHT11濕度傳感器、光敏傳感器、帶觸摸屏的LCD模塊等構成。系統初始化正常工作后,定時采集傳感器數據,若采集數據出現異常,則對室內的相應設備進行控制使其達到指定指標,并將所得數據選擇性通過GSM發送或者報警達到有效控制室內設備的目的,也可通過短信方式控制室內設備運作。實物實驗證明本系統運行穩定,符合設計要求。
1 系統結構
系統由ARM芯片S3C2440為控制中心,控制硬件和傳輸信息。硬件包括各式傳感器如氣體,光照,溫度,濕度,防盜傳感器,系統內部各層次通信的方式由多種通信方式組成如:GPIO,A/D采樣,串口,Spi等;外部通訊方式由GSM通信模塊和由ARM為核心的RJ45網口通信;顯示器是由LCD加上電阻屏組成的液晶顯示器界面終端。其系統框圖如圖1所示。

系統采用Linux操作系統為任務控制系統。
人機交互界面使用帶有觸摸屏的LCD液晶顯示器,采用ARM內部自帶的LCD驅動和電阻屏驅動硬件控制采集數據。
遠程通信采用SIM900A模塊,使用短信通信的模式,可以將系統的參數和用戶的任務以短信作為載體來進行相應的交流。
聲音模塊采用了外置的芯片UDA1341TS,具有雙通道聲音輸入輸出的功能,和ARM通信采用IIS通信協議,快速抗干擾能力強。
傳感器網絡采用各式傳感器,例如:溫度、濕度、光照度、氣體、防盜等等,通訊協議上由于通訊的方式不同所以為每一個傳感器都制作了對應的通信驅動。
調節設備有溫度調節設備、干燥設備,增濕設備、光照調節設備、通風設備、加熱設備。
2 硬件設計
(1)溫度傳感器與降溫裝置
此模塊主要通過DS18B20來采集家庭的各點溫度所設計,其電路圖如圖2所示。

降溫裝置用來對空氣溫度進行調節,達到控制室溫的目的,其電路圖如圖3所示。

裝置使用延時繼電器通過控制三極管的信號使繼電器得電后導通電阻絲,當需要加熱電阻絲時,將DIN引腳拉高,此時三極管導通,繼電器線圈得電吸合開關,這時電熱絲得電加熱,等待DIN變為低電平時,繼電器失電斷開,此時開關斷開,電熱絲斷電停止加熱,為了防止陡然對電熱絲加電和停電而使電熱絲壽命減少,加上了電容保護。












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