基于Cortex―M3處理器的智能家居監控系統設計

摘要：設計了一種以Cortex—M3微控制器為核心，μC／OS-Ⅱ為實時操作系統、JN5139模塊為節點，組建的智能家居監控系統。該系統通過采用3G無線通信技術以及構建Web服務器，實現了對家庭內部ZigBee網絡遠程監控和管理。給出了智能家居監控系統的硬件和軟件架構設計并詳細闡述了該系統的關鍵技術。該系統成本低廉、性能穩定、便于擴展，具有廣闊的市場應用前景。
關鍵詞：智能家居；微控制器；ZigBee；3G；以太網

0 引言
隨著生活水平的不斷提高，人們對家庭安全和舒適的要求越來越高。智能家居監控系統能夠提供安全舒適，高效節能的人性智能化生活空間，能實時監測家庭或辦公室中電器設備的運行、人員和財產安全等情況，故獲得越來越廣泛的應用。
目前市場上智能家居監控系統能滿足家庭生活要求，但其高昂的安裝維護費用和復雜的系統操作，讓很多用戶望而卻步。近來，隨著嵌入式技術、網絡技術和通信技術的發展，嵌入式系統的體積、成本、功耗都大大減少。針對以上情況，本文設計了一種低功耗、低成本、性能穩定的智能家居監控系統。

1 系統方案
智能家居監控系統由遠程控制端、中心控制器和室內節點子網構成，其功能為安防報警、遠程抄表、家電控制、手機遠程監控和互聯網遠程監控。系統把ZigBee模塊嵌入煙霧、煤氣、溫濕度、人體紅外等傳感器中，通過網絡監控各傳感器采集數據。若出現火情、燃煤氣泄漏、外人非法入侵、家庭呼救等情況，ZigBee節點借助于無線網絡，將采集到的信息，傳送到智能家居中心控制器。中心控制器既是監控系統的核心控制部分，又充當網關的作用，將傳輸來的數據打包成網絡數據流，通過3G網絡和以太網實時傳送到用戶計算機、手機或者小區監控中心。用戶也可以通過計算機和手機，遠程登錄智能家居監控系統Web服務器，實時查看家庭信息和控制家庭設備。