系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文將控制系統(tǒng)分為現(xiàn)場控制級(主機)和多個控制對象級(分機)?，F(xiàn)場控制級設(shè)備能夠收集到控制對象的各種信息，對這些數(shù)據(jù)進行處理，并能夠在設(shè)定的條件下產(chǎn)生報警。通過該系統(tǒng)，可以得到家居的各種運行狀態(tài)(例如，房間溫度、濕度，煤氣泄漏報警等)，并能根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應(yīng)的調(diào)整控制(例如，照明及家電控制等)。其家居控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 家居控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本文僅研究設(shè)計智能家居的現(xiàn)場控制部分，圖1中的GSM和GPRS等遠程通信模塊作為以后系統(tǒng)的擴展升級。主機MCU選用ARM9芯片S3C2410，因其具有豐富的功能端口而適合設(shè)計要求和日后擴展。S3C2410嵌入式微處理器集成了眾多的常用資源，例如，LCD控制器、NAND Flash控制器、SDRAM控制器、系統(tǒng)片選邏輯以及一些常用的通信接口等資源。

分機采用16位單片機MSP430F149，主要考慮此芯片的低功耗性能，具有超低功耗的MSP單片機可以完成分機家居現(xiàn)場的控制功能。報警信息的采集就是對各傳感器的信息采集;對各種家電的控制是通過控制連接在家電電源的繼電器來實現(xiàn);現(xiàn)場控制手動命令是通過觸摸屏來實現(xiàn)的。各分機通過nRF905收發(fā)模塊與主機進行無線通信。各分機通過連接不同的傳感器或控制器來實現(xiàn)不同的功能。

系統(tǒng)軟件開發(fā)

在Windows CE.net產(chǎn)品的開發(fā)中，有兩個重要的方面，一個是內(nèi)核定制，另一個是應(yīng)用程序的開發(fā)。微軟在這兩個方面都提供了非常好的開發(fā)工具，這就是內(nèi)核定制工具Platform Builder和應(yīng)用程序開發(fā)工具Embedded Visual C++。

1 操作系統(tǒng)平臺定制

Windows CE平臺的定制過程

(1)選擇操作系統(tǒng)的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應(yīng)的微處理器和板級支持包BSP(Board Support Packet)。本系統(tǒng)終端采用S3C2410處理器，因此我們導入了和硬件平臺相關(guān)的smdk2410.cec文件。

(2)利用標準開發(fā)向?qū)?，根?jù)Windows CE的架構(gòu)創(chuàng)建一個定制平臺，根據(jù)目標硬件設(shè)備開發(fā)Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動程序，適當?shù)牟脺p、添加組件，如有需要還須對某些配置文件進行修改，然后封裝所需要的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。

(3)通過以太網(wǎng)、USB或串口將鏡像文件下載到目標設(shè)備，可以使用Platform Builder提供的調(diào)試工具查看Windows CE.net的運行情況并進行調(diào)試，若需要，進行重復(fù)配置、封裝、下載及調(diào)試，直到滿足要求，完成平臺的創(chuàng)建。

(4)最后，導出相應(yīng)的SDK(Software Development Kit)軟件開發(fā)工具包，運行后安裝到EVC中，使得可以進行特定硬件平臺上的應(yīng)用程序開發(fā)。SDK包含程序庫、頭文件、示例程序源代碼和庫函數(shù)使用文檔，同時還包括編程指導和API參與以及設(shè)備驅(qū)動工具包(DDK)。