基于智能插座的家居控制系统

原理概述

整个系统由三部分组成：手机控制终端，ARM控制中心，智能插座节点。项目设计的核心在于节点智能插座的设计。

如图所示为系统的总体组成框图，其基本的工作原理是这样子的：手机控制终端可以显示和控制家庭内部设备的运行状态；ARM是控制中心，与手机终端进行数据交互，发送控制信息给相应的控制节点； STM32控制的智能插座节点负责对家庭各个节点进行控制。手机终端与ARM控制核心通过以太网进行数据交互，ARM控制核心与STM32控制节点通过ZIGBEE进行数据交互。系统利用现有的网络通信技术、无线组网技术、以及嵌入式和安卓平台的开发。

系统原理框图

硬件设计原理

系统的硬件平台主要是节点智能插座的硬件平台以及ARM控制中心的硬件平台。

智能插座作为网络的重要的控制节点，在系统中负责驱动各个模块的工作，是桥接家居网络与无线网络的桥梁，。节点智能插座由电量检测模块、学习型红外模块、ZigBee模块、GSM短信报警模块、环境传感器以及继电器插座模块组成。其中控制器选用的ST公司的M3内核的ARM处理器STM32103RBT6，ZigBee模块设计应用到了TI公司的ZigBee芯片CC2530。学习型红外发射电路中应用到了TI的定时器芯片NE555，产生提供稳定可靠的红外载波。GSM短信报警模块选常用SIM900A设计而成。

ARM控制平台：桥接ZigBee网络与WIFI无线通信网络的桥梁，负责数据的中转传输，同时作为控制平台，在ARM的操作界面上也能实现对家电的控制。ARM控制器选用三星的ARM9处理器，外设连接有TI公司的ZigBee模块以及WIFI模块。

智能插座硬件组成框图

ARM控制中心硬件组成

将各个模块封装完成后，设计系统板将所有模块整合在一起。系统板的原理图如图

系统板原理图