【文章內(nèi)容簡介】 。圖 16 UART轉(zhuǎn)RS485電路圖 17 MAX485芯片引腳圖（原技術(shù)文檔截圖）圖 18 MAX485芯片引腳說明（原技術(shù)文檔截圖）. 執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)原理（命令執(zhí)行層）系統(tǒng)中的幾個執(zhí)行機構(gòu)其原理，包括軟件流程和硬件電路基本相似。接下來就一起進(jìn)行說明。. 軟件流程首先是軟件流程，幾個執(zhí)行機構(gòu)的軟件流程都如圖 19所示。從圖中可以看到執(zhí)行機構(gòu)上電后，順序執(zhí)行以下步驟：(1) 初始化完成后開始不斷偵聽交換器是否發(fā)來命令幀。(2) 如果接收到命令幀，則立即進(jìn)行地址匹配，如果接收到命令幀的目的地址與本機地址一致，即表明該幀是發(fā)送給本機的，那么就執(zhí)行第(3)步，否則丟棄命令幀并返回第(1)步繼續(xù)監(jiān)聽；(3) 提取幀類型和參數(shù)，判斷幀類型是控制幀還是查詢幀，根據(jù)幀類型執(zhí)行不同操作，即執(zhí)行第(4)步；(4) 如果是控制幀，則根據(jù)參數(shù)控制控制對象的開關(guān)，然后把控制結(jié)果反饋給交換器，返回監(jiān)聽命令幀狀態(tài)；如果是查詢幀，查詢控制對象的開關(guān)狀態(tài)并反饋給交換器，然后返回監(jiān)聽命令狀態(tài)。需要說明的關(guān)于控制對象開關(guān)狀態(tài)的檢測是用ADC讀取控制對象供電電壓來判斷是否工作的。圖 19 執(zhí)行機構(gòu)軟件流程圖. 硬件電路關(guān)于硬件電路，這里不給出每個執(zhí)行機構(gòu)模塊全部電路，所有執(zhí)行機構(gòu)模塊都是采用STC12C5A60S2這一款單片機，模塊的最小系統(tǒng)電路和UART轉(zhuǎn)RS485通信電路就省略，下面僅給出控制對象的接口電路并簡單說明。1) 燈光控制電路（用LED模擬）圖 20 燈光控制接口電路2) 空調(diào)控制、檢測電路本次設(shè)計中，模型化的空調(diào)是一個半導(dǎo)體制冷片，額定工作電壓12V，電流6A，由于工作電流較大，因此需要獨立的開關(guān)電源進(jìn)行供電。為了盡量接近真實的控制情況，本次將直接對220V交流電的通斷，進(jìn)而實現(xiàn)對制冷片的控制。如圖 21所示，用單片機P01口控制光耦MOC3021（可控硅輸出的光耦），再用光耦驅(qū)動雙向晶閘管BT139，由于光耦和BT139都是雙向的，所以能保證交流電正負(fù)半周都正確通過，從而使開關(guān)電源與制冷片正常工作。圖 21 空調(diào)控制電路判斷空調(diào)是否工作，一個簡便的方法就是判斷制冷片是否供電正常，方法是通過分壓電阻將制冷片的12V供電電壓降壓后送入單片機AD通道，從而讀出制冷片的供電電壓值。進(jìn)而判斷空調(diào)是否正常工作。3) 窗簾控制電路窗簾的控制實質(zhì)上就是步進(jìn)電機的控制，如圖 22所示，4條信號線通過R11R15限流然后再通過４通道的光耦PC847實現(xiàn)光電隔離，最后通過ULN2003驅(qū)動芯片把電流放大到500mA左右進(jìn)而驅(qū)動步進(jìn)電機，通過單片機編程改變輸入信號的相序就能控制步進(jìn)電機正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而完成對窗簾的控制圖 22 窗簾控制電路4) 電磁閥控制電路電磁閥的控制電路見圖 23，由于該電磁閥需要的工作電流為1A，所以本電路采用了大功率開關(guān)管13005來驅(qū)動電磁閥，為了防止電磁閥關(guān)閉的時候的反電動勢對電路造成不良影響，在電磁閥上需要反向并聯(lián)保護(hù)二極管1N4007。而大功率開關(guān)管13005則用光耦PC817與單片機隔離，以避免強電對弱電的干擾。圖 23 電磁閥控制電路3. 系統(tǒng)測試. 本地用戶接口測試圖 24 系統(tǒng)啟動并開啟Web服務(wù)器圖 25 系統(tǒng)啟動后與GSM模塊通信成功圖 26 本地查詢、設(shè)置界面圖 27 攝像頭測試界面. Web服務(wù)測試. PC端測試 在PC端使用Internet Explore 瀏覽器進(jìn)行測試，測試前，將系統(tǒng)與PC機器連入同一子網(wǎng)或者確保PC機能用ping命令能夠成功探測本系統(tǒng)嵌入式Web服務(wù)器的IP地址。測試結(jié)果如下：圖 28 從PC機訪問嵌入式Web服務(wù)器進(jìn)行查詢圖 29 門狀態(tài)查詢圖 30 Web控制圖 31 通過Web遠(yuǎn)程采集圖像圖 32 通過Web查詢門禁報警記錄. 手機遠(yuǎn)程訪問Web服務(wù)器測試本次測試中使用三星SGHI8000手機配合Pocket IE 瀏覽器對系統(tǒng)Web服務(wù)功能進(jìn)行測試，測試前先將通過無線路由器將手機與本系統(tǒng)嵌入式服務(wù)器連入統(tǒng)一網(wǎng)段。即可進(jìn)行測試，結(jié)果如下：圖 33 手機通過瀏覽器查詢家中狀態(tài)圖 34 提交請求進(jìn)行控制圖 35 通過手機獲取圖像. 手機短信控制測試開始測試前應(yīng)先確保本系統(tǒng)的GSM模塊已插入SIM卡并已經(jīng)通電。啟動服務(wù)器端軟件即可進(jìn)行測試。結(jié)果如下：圖 36 獲取IP地址圖 37 通過短信查詢狀態(tài)的結(jié)果圖 38 門禁警報短信圖 39 狀態(tài)改變報警短信. 系統(tǒng)實際工作效果圖圖 40 系統(tǒng)工作時實效果4. 特色本系統(tǒng)的特色分為三個方面：Web網(wǎng)頁查詢與控制，短信查詢、控制，圖像采集，圖形化用戶界面。因此本項目組認(rèn)為本設(shè)計具有較強的實用性和推廣價值。5. 原創(chuàng)性聲明本智能家居模擬系統(tǒng)的構(gòu)思和設(shè)計思想、本方案文檔均屬本團(tuán)隊成員的原創(chuàng)成果，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立完成。非本項目組完全原創(chuàng)的模塊僅有以下幾點：n 基于S3C2440 ARM芯片的嵌入式開發(fā)板使用的是廣州天嵌科技有限公司的產(chǎn)品——tq2440開發(fā)板(包括攝像頭擴展模塊)。n 用于給空調(diào)（模擬）和水閥供電的兩個開關(guān)電源是從廣州崗頂新賽格電子城購買現(xiàn)有產(chǎn)品。n Builder 基于SMDK2410 BSP裁剪編譯生成的。n 攝像頭模塊使用的驅(qū)動程序是由本團(tuán)隊從三星公司開源的SMDK2410 BSP包中的驅(qū)動程序移植得到的。n 使用的HTTP協(xié)議由本團(tuán)隊從上位機上使用的HTTP協(xié)議移植得到的。除了以上5個方面，其他一切軟硬件均有本團(tuán)隊自行設(shè)計和制作。6. 附錄 附錄1 AbstractAbstract: Intelligent Home technology is aimed at using advanced techniques to improve the convenient level of homeliving. Based on this concept, this article provides a solution for monitoring and controlling the status of a house through both Internet Web Service and Mobile Phone Short Message Service.Key Words：Intelligent Home Status Monitoring Web Service SMS Controlling 附錄2 查新報告經(jīng)過網(wǎng)上搜索，與本方案特色（能提供Web查詢、控制）相似的論文只有兩篇：南昌航空大學(xué)電子信息工程學(xué)院，余冰（碩士），《基于ZigBee的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)》西北工業(yè)大學(xué)，曲鵬（碩士），《基于嵌入式Web服務(wù)器的智能家居主控系統(tǒng)》第一篇論文所采用的嵌入式系統(tǒng)為嵌入式Linux，與本方案相比，沒能實現(xiàn)圖像采集與Web顯示。第二篇論文采用的嵌入式系統(tǒng)與本方案相同，但其Web服務(wù)基于Windows CE系統(tǒng)的可選組件——HTTPD組件，其軟件對系統(tǒng)的依賴性比本設(shè)計所采用的方案（完全移植一套上位機HTTP協(xié)議）強。同樣也沒有實現(xiàn)對家居中圖像采集與Web顯示。 附錄3 參考文獻(xiàn)【1】 HTTP協(xié)議詳解【2】 Threading in Windows Forms 【3】 Developing Multithreaded Applications for the .NET Compact Framework【4】 Embedded .NET HTTP Server【5】 Create your own Web Server using C【6】 Sample HTTP Server Skeleton in C【7】 Web Server (HTTPD) Application Development【8】 Putal AT Command 【9】 RS23 RS48 RS422區(qū)別【10】 宏晶科技提供STC12C5A60S2單片機使用手冊，2008年11月22日更新【11】 Maxin 公司提供MAX485E芯片使用手冊【12】 《例說51單片機》（C語言版） 張義和等編著，2008年4月第1版，人民郵電出版社 附錄4 關(guān)鍵程序源代碼由于源代碼程序多而復(fù)雜，在此僅列出關(guān)鍵程序并加以簡單說明。. 軟交換層與命令執(zhí)行層軟件代碼1) 交換器和各個執(zhí)行機構(gòu)之間通信幀拆分與構(gòu)造的程序“”和“”文件。這兩個文件在交換器和各個執(zhí)行機構(gòu)都需要用到，在不同模塊中，它們的內(nèi)容會因情況不同而略有差異，但思想是一致的，下面僅給出交換器模塊中這兩個文件的具體內(nèi)容。：ifndef __PROTOCOL_H_define __PROTOCOL_H_include include include include include /***************公共部分******************//*幀類型,FT 代表Frame Type*/define FT_Control 39。C39。 //控制類 define FT_Query 39。Q39。 //查詢類 define FT_Reply_Ctrl 39。R39。 //控制應(yīng)答類 define FT_Reply_Query 39。K39。 //查詢應(yīng)答類 //以下幀類型只用于交換器和服務(wù)器define FT_Emergency 39。E39。 //緊急、突發(fā)情況 define FT_Reply_Emergency 39。T39。 //緊急、突發(fā)情況回復(fù)/*控制幀操作碼類型參數(shù),OT 代表Operation Type*/define OT_Open 39。O39。 //開define OT_Close 39。C39。 //關(guān)define OT_Undo 39。U39。 //不改變define OT_Default 39。D39。 //默認(rèn)/*查詢幀操作碼類型參數(shù),*///說明：查詢幀暫時不設(shè)定操作碼部分,所以參數(shù)未定義(設(shè)計)/*結(jié)果類型,RT代表Result Type(操作碼字段參數(shù))*/define RT_ON 39。039。 //打開狀態(tài)define RT_Off 39。139。 //關(guān)閉狀態(tài)define RT_Unknow 39。239。 //不可控狀態(tài) define RT_Timeout 39。339。 //超時類型，當(dāng)交換器控制或查詢節(jié)點時出現(xiàn)超時的情況//該類型目前僅用于交換器（本地）與上一層（嵌入式控制系統(tǒng)）/*幀符號(摻雜在幀中,用于幀檢測、提取、構(gòu)造等的ASCII碼字符(串))*/define HeaderString //幀頭,用于幀檢測define HeaderChar 39。39。define TerminatorChar1 0x0A //幀結(jié)束字符1,位置在于幀的最后一個字節(jié)define TerminatorChar2 0x0D //幀結(jié)束字符1,位置在于幀的倒數(shù)第二個字節(jié) define SeparatorChar 39。39。 //幀的分割字符,用于對接收幀的分割和構(gòu)造幀/****************本地部分*****************/define LocalFrameLen 30 //本地夠造控制/查詢幀的最大長度,最后一個字節(jié)應(yīng)為39。\039。define LocalDataLen 10 //本地預(yù)設(shè)的命令數(shù)據(jù)段長度。用于分割接收到從節(jié)點發(fā)來//的應(yīng)答幀時提取操作碼部分。/***************服務(wù)器部分****************/define ServerAddr 0x7e //本地地址,也就是服務(wù)器地址/**************燈光控制部分***************/define LightAddr 0x03 //燈光控制節(jié)點地址define LightDataNum 0x05 //5個/**************空調(diào)控制部分***************///說明:包含窗簾控制define ConditionAddr 0x07 //空調(diào)控制節(jié)點地址define ConditionDataNum 0x04 //1+2+1個/***************水控制部分****************/define WaterAddr 0x0f //水控制節(jié)點地址define WaterDataNum 0x01 //1個/***************門禁檢測部分****************///門禁檢測比較特殊，由交換器直接控制，不是從機define DoorDataNum 0x01 /*命令分割函數(shù),主要作用是將已經(jīng)去掉幀頭和幀尾的命令幀*//*進(jìn)行分割,得到幀類型、目的地址、源地址、數(shù)據(jù)長度和數(shù)*//*據(jù)(操作碼)5個部分的