基于S3C2440家庭網關設計方案

　　在信息、通訊不斷發展的今天，隨著人類社會的進步和科學技術的迅猛發展，及國內消費者生活水平的不斷提高，人們更加注重生活質量，對生活的舒適度有了更高的要求。而家電的性能對人們生活的舒適度有著直接的影響。家電遠程控制系統使人們可異地控制家庭內部設備，拓展了人們的生活空間，為人們管理家庭設備提供了方便的手段。但由于很多普通家電卻不具備智能控制所需的條件，為了實現對普通家電的智能控制，需要設計一個中間設備--家庭網關。

　　本系統應用現階段流行的ARM9 系列微處理器芯片和嵌入式Linux 操作系統進行了家庭網關的軟硬件設計，利用人們隨身攜帶的手機與家庭網關進行短信通信，并在家庭網關的控制下，實現對家電的遠程控制。

　　1 家庭網關整體結構

　　遠程家電控制系統一般可以劃分為外部網，家庭網關和內部網三個部分。而家庭網關是家庭內部網與外部網的連接樞紐，也是整個系統的核心設備，整個系統構成圖如圖 1 所示。用戶使用手機發送家電控制短信到家庭網關，經過家庭網關的處理將其轉換為遙控器紅外指令，發送給各個分控節點驅動紅外發射器發送紅外指令對該設備進行控制，從而實現手機遠程控制家電的功能。

圖1 系統構成圖

　　2 家庭網關的實現

　　家庭網關中央處理器的選擇有多種方案，但考慮到家庭網關的功能、成本以及以后的升級，本課題決定采用三星公司的S3C2440A 處理器作為家庭網關的中央處理單元。S3C2440 主要面向手持設備以及高性價比、低功耗的應用，S3C2440A 提供一組完整的系統外圍設備，從而大大減少了整個系統的成本，省去了為系統配置額外器件的開銷，通過外擴存儲器（SDRAM/Flash）、觸摸屏、短信接收模塊、遙控器自學習模塊、Zigbee 模塊來構建家庭網關的硬件平臺，其系統結構如圖 2 所示。家庭網關所具有的功能包括：

　　遙控器紅外指令的對碼學習、短信的接收及處理、家庭內部網的主節點。

圖2 家庭網關系統結構圖

　　2.1 遙控器自學習模塊

　　家庭中的家電普遍采用紅外遙控設備，要控制家電就要知道所對應的紅外遙控碼。遙控器紅外脈沖碼一般由引導碼、地址碼、數據碼、數據碼反碼和結果碼組成。由于各個公司生產的紅外編/解碼芯片采用的編/解碼方式和脈寬周期不同，導致了市場上的各類遙控器的功能互不兼容。為了能擁有各種遙控器的遙控功能，首先必須要正確地原樣接收并存儲遙控器的紅外脈沖碼，為此設計了紅外遙控接收模塊，接收遙控器的紅外指令并保存在SQlite 數據庫。