【正文】 設為“1”時，引腳IRQ端能輸出與各種信號音對應的方波。 D2：把該位設置為“1”，則芯片被設置成中斷模式。 D3：把該位設置為“1”，表明允許選擇控制寄存器CRB，因此應在寫入控制寄存器CRA后，接著寫控制寄存器CRB。 (2)控制寄存器CRB。 D0：把該位設置為“0”時芯片工作于普通雙音頻模式；設置為“1”時芯片工作于突發(fā)模式，突發(fā)和暫停長度各為(51土2)ms。 D2：把該位設置為“0”時允許產生雙音頻，否則只產生單音頻。 D3：行／列音選擇，當D2＝1(單音模式)時，D3用于選擇行音或列音(即音頻頻率的選擇)。 (3)狀態(tài)寄存器SR。D0：發(fā)生中斷時該位為“1”，讀取狀態(tài)寄存器后自動清“0”。 D1：準備發(fā)送新數(shù)據(jù)時為“1”，讀取狀態(tài)寄存器后自動清“0”。D2：接收數(shù)據(jù)寄存器滿(即收到有效數(shù)據(jù))時為“1”，讀取狀態(tài)寄存器后自動清“0”。 D3：一定時間內檢測不到DTMF信號時為“1”，檢測到 DTMF信號時清“0”。在應用中，我們采用MT8880的雙音頻模式。在該模式下，芯片能接收并譯碼DTMF信號或產生并發(fā)送DTMF信號。接收信號從IN端輸入，發(fā)送信號從TONE端輸出。接收雙音頻信號時，首先通過D0～D3向控制寄存器中，寫入控制字，將MT8880設置為雙音頻工作模式[26]。然后讀取狀態(tài)寄存器SR的D2位，如果D2=1，說明已收到有效的雙音頻信號并已譯碼，則從接收數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)，分析、判斷完成相應操作；發(fā)送DTMF信號時，同樣先將芯片置為雙音頻模式，將發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器。然后通過檢測狀態(tài)寄存器SR的D1位，判斷是否發(fā)送完一個DTMF信號。若發(fā)送完畢，則繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)[27]。其中，（a）為接收DTMF信號流程；圖（b）為發(fā)送DTMF信號流程。 DTMF信號收發(fā)流程圖本章小結 本章主要介紹了系統(tǒng)軟件設計的構架，分析討論了部分模塊的程序設計方法并給出了相應的程序流程圖。第五章 系統(tǒng)測試及應用前景第五章 系統(tǒng)測試及應用前景 系統(tǒng)測試及結論在系統(tǒng)測試時，采用先分模塊測試，后整機測試的方法。首先，先將各模塊的硬件電路和相應的程序進行聯(lián)機測試，經過對硬件電路和程序的反復調試，各模塊基本實現(xiàn)其功能。然后，進行整機調試，在進行這一部分調試時，發(fā)現(xiàn)較多的問題，例如，軟件的整體協(xié)調性不強、自動撥號不成功等。經檢測，發(fā)現(xiàn)在程序整合時，出現(xiàn)錯誤和部分代碼丟失，后經調整系統(tǒng)基本實現(xiàn)了預定的功能。 系統(tǒng)中需要改進的地方目前本系統(tǒng)，雖說已經實現(xiàn)了基本功能。但是，還存在一些需要進一步改進的地方。（1）安防模塊。在此模塊中，系統(tǒng)僅僅實現(xiàn)了對煙霧、煤氣、人體紅外等信號的采集和報警。但是，從系統(tǒng)報警到相關人員趕到現(xiàn)場這段時間內可能出現(xiàn)惡性事故。所以，在系統(tǒng)中，應添加警情聯(lián)動裝置。例如，檢測到有火警時，在報警的同時，可先啟動噴淋裝置降低險情；煤氣泄露時，可打開排氣扇，降低室內煤氣的濃度等。而且，應當擴展系統(tǒng)的存儲器，這樣可以對警情和家庭情況備案。（2）家用電器控制模塊。在進行遠程的家電控制時，用戶發(fā)送完控制命令后，不清楚家電的控制情況。所以，在這一部分，應當添加家電控制情況的檢測功能。用來檢測系統(tǒng)執(zhí)行控制命令的情況和家電的當前狀態(tài)，以備用戶查詢。（3）家庭內部通信模塊。在使用藍牙模塊進行無線傳輸時，如果僅僅是組建一個微微網，那么我們可以用跳頻和前向糾錯來降低外界干擾。若組建兩個微微網時，網間也同樣存在干擾。這樣，我們可以用固定地址的辦法來降低干擾，即我們給每個藍牙模塊均分配一個地址，這樣可以減少相互間的干擾；或者對于這兩個微微網我們采用不同的跳頻序列，即相鄰的兩個微微網的跳頻序列是正交的，用這種方法來進一步消除干擾。 系統(tǒng)的發(fā)展趨勢二十一世紀是信息化、網絡化的時代。計算機技術、微電子技術、網絡技術等發(fā)展迅速，智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)方案也必然層出不窮。各種方案均有自己的優(yōu)點和適應的環(huán)境，不能概一而論。但是，隨著時代的進步，多方案整合也是一種必然。隨著數(shù)字化小區(qū)和智能住宅的興起與發(fā)展，勢必對智能家居系統(tǒng)提出更高的要求。在以后的發(fā)展中，家庭多網合一也是一種發(fā)展趨勢，即廣播電視網、電信業(yè)務網和多媒體傳輸?shù)榷喾N信息傳輸服務統(tǒng)一納入計算機網絡，統(tǒng)一規(guī)劃，建立一個寬頻帶，大容量，高速率的綜合業(yè)務數(shù)字網。這樣，家庭內部的監(jiān)控就可以通過有線網絡、無線網絡等多種形式來實現(xiàn)。家中出現(xiàn)的意外事故，可以與相應單位聯(lián)網，進行監(jiān)控；可以在每個社區(qū)內，建立一個分信息處理中心，負責處理社區(qū)內的各種警情；可以實現(xiàn)社區(qū)內用戶的電費、水費、煤氣費等費用的網上繳納，對于欠費的用戶可通過網絡通知其及時續(xù)費。對于家庭內部網絡的構建，無線鏈接是非常有優(yōu)勢的?，F(xiàn)在無線傳輸技術發(fā)展迅速，各種無線傳輸方案曾出不窮，它們都可以應用在智能家居系統(tǒng)中的無線傳輸技術。2000年12月IEEE ，致力于定義一種供廉價的固定、便攜或移動設備使用，且復雜度、成本和功耗均很低的低速率無線連接技術。2001年8月成立的ZigBee聯(lián)盟就是一個針對該技術成立的產業(yè)聯(lián)盟。該聯(lián)盟致力于近距離、低復雜度、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網絡。ZigBee聯(lián)盟預測的主要應用領域包括工業(yè)控制、消費性電子設備、汽車自動化、家庭和樓宇自動化、醫(yī)用設備控制等。我們在比較研究ZigBee技術的基礎上，將ZigBee無線網絡技術應用于監(jiān)控系統(tǒng)，不但提供更大的靈活性流動性，并且節(jié)省了花在綜合布線上的費用和精力，具有十分廣闊的應用前景[28]。ZigBee是基于IEEE 。ZigBee標準要解決的問題是設計一個維持最小流量的通信鏈路和低復雜度的無線收發(fā)信機。要考慮的核心問題是低功耗和低價格的設計，這就要求該標準應提供低帶寬、低數(shù)據(jù)傳輸率的應用。（1）低功耗：ZigBee模塊的整體功耗非常低，其發(fā)射功率僅為1mW。據(jù)估算，ZigBee設備僅靠2節(jié)標準5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間。（2）成本低：ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。（3）時延短：通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都很短，新的隨動設備搜索時延為30ms，休眠激活的時延是15ms，活動設備信道接入的時延為15ms。（4）網絡容量大：一個星型結構的ZigBee網絡最多可以容納254個從設備和1個主設備，一個區(qū)域內最多可以同時存在100個獨立而且互相重疊覆蓋的ZigBee 網絡。（5）可靠：ZigBee在物理層采用直接序列擴頻DSSS和頻率捷變FA技術，有強的抗干擾和多徑能力；在MAC層采取了碰撞避免策略CSMA/CA，同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙，避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。（6）安全：ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能，支持鑒權和認證，采用了AES 128的加密算法，各個應用可以靈活確定其安全屬性[29]。基于上邊的介紹，ZigBee的低功耗、低成本非常適合智能家居家庭內部網路的構建。而其多達254個可聯(lián)網節(jié)點，更是適用于大型的無線傳感網絡。比較適合大型住宅的智能家居系統(tǒng)的研制與開發(fā)。 隨著，人們生活水平的提高，對生活的便捷性要求進一步提高。而智能家居系統(tǒng)的研制與開發(fā)，滿足了用戶這方面的要求，給他們帶去了實實在在的便利。家庭安防讓他們不再擔心入室盜竊；家電控制讓他們下班回到家可以享受到舒適的休息環(huán)境；緊急報警可在緊急關頭給您提供幫助。 本系統(tǒng)的開發(fā)，是針對平民市場。低價位、功能強、安裝維護方便是他們的要求，也是我們?yōu)橹畩^斗的目標。若能將本系統(tǒng)的開發(fā)成產品，可適應大部分中等收入家庭的消費理念，推廣應用前景將十分美好。在校其間發(fā)表或完成的論文參考文獻[1] Flax，Barry Building[J].IEEE Communication Magazine，1997，(4).[2] Atsushi Remote Access from Office to Home[J]. IEEE Communication Magazine，2001，(10).[3] 了解國外智能家居品牌[EB/OL]..[4] 吳巍，[J].現(xiàn)代建筑電氣，2007，（2）:2427.[5] [J].Computer，2001，(10).[6] Theodoros Salonidis1， Proven Bhagwat2， Leandros Tassiulas1， and Richard LaMaire3， Distributed Topology Construction of Bluetooth Personal Area Networks. IEEE INFOCOM ，2001: 1577～1586.[7] Louise Barkhuus，Anna Home in Your Pocket. Adjunct Proceedings of UbiComp， 2003.[8] B Ivanov， H Ruser， M Kellner ， Presence detection and person identification in Smart Homes. Int. Conf. Sensors and Systems， St. Petersburg， 2002.[9] 陳 鵬. 智能家居系統(tǒng)的分類和設計. 儀器儀表標準化與計量[J]， 2006年，(2):43～45.[10] 周立功，張華。深入淺出ARM7——LPC213x/214x（上冊）[M]。北京：北京航空航天大學出版社，2005.[11] 李冰，——電子通信技術的新寵[J].，21(8)：67～68.[12] Bluetooth SIG[M].Specification of the Bluetooth System. [13] Bluetooth Security Expert Group. Bluetooth Security White Paper[EQ/OL]. . [14] [J].，(2)：5～7.[15] [J].，（2）:12～13.[16] 夏濤，[J].，6，(3):52～54.[17] 張鑫，杜清珍，[J].，（5）:58～60.[18] 沈兆軍，毛敏. 利用GSM短消息實現(xiàn)智能家居[J]. 微計算機信息. 2006，22，（13）：211~213.[19] 周華蘭， 101 007/1藍牙模塊的特性與應用[J].電子技術，2002，（9）:40～43.[20] General Purpose Type Photocoupler[EB/OL]..[21] ，（13）：25～26.[22] MITEL. MT8880Integrated DTMF Transceiver[EB/OL]. .[23] [J].，（13）：26～27.[24] 戴冬雪，侯俊英，[J].，20（1）：64～67.[25] ISD2560/75/90/120 SINGLECHIP MULTIPLEMESSAGES，VOICE RECORD/ PLAYBACK DEVICE 60，75，90，AND 120 SECOND DURATION[EQ/OL]..[26] [EB/OL]..[27] [J].，（2）：106～108.[28] 樊冰，[J].，（12）：31～33.[29] 周立功，——LPC213x/214x（下冊）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.[30] 周洪，胡文山，張立明，[M].北京：.[31] [M].北京：.[32] 張毅剛，彭喜源，譚曉昀，[M].哈爾濱：.[33] [M].北京：.[34] [M].北京：高等教育出版社，2004.在校期間發(fā)表或完成的論文1. 趙光輝， 趙建平. 基于GSM和LPC2138的基站監(jiān)控模塊設計. 《電子技術》， 2007年第7/8期 131～133.2. 畢業(yè)論文：《基于藍牙和LPC2138的智能家居系統(tǒng)的設計》.3. 參與山東省教育廳項目《抽油井智能示功診斷系統(tǒng)的研制與產品開發(fā)》.4. 《藍牙技術和LPC2138在智能家居系統(tǒng)中的應用》已投出5. 《基于GPRS和ZigBee的智能家居系統(tǒng)的設計》已投出致謝致 謝本論文是在我的導師趙建平教授的精心指導和關懷下完成的。從課題的立項到課題的開展與研究，再到本論文的撰寫、定稿的每一步工作都傾注著趙老師的心血和汗水。我衷心感謝趙老師。他在我三年的碩士研究生學習期間，無論從學習上和還是生活上給予了我無私的關心和幫助。他淵博的專業(yè)知識、豐富的經驗時時激勵著我；他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精益求精的科研精神對我的熏陶將使我受益終生；他的和藹可親、平易近人和正直坦率讓我懂得了如何為人處事。趙老師在三年中對我的培養(yǎng)和關心，我將終生難忘。藉此論文完成之際，學生謹以崇敬的心情向恩師趙建平教授致以最衷心的感謝和最崇高的敬意！衷心感謝物理工程學院的領導和老師們，感謝他們在我七年的求學生涯中給予的關心和幫助。感謝實驗室的劉萌師哥、李洪波師弟、田海峰老師等對我的幫助。感謝物理工程學院2005級全體研究生對我工作的支持和幫助。感謝我的父母，他們是我最強大的支柱，正是他們的含辛茹苦、無私的慈愛，使得我長大成人并完成學業(yè)。趙光輝2008年4月于曲阜師范大學物理