嵌入式技術(shù)在智能家居終端控制系統中的應用
其中,主CPUS3C44B0X與ROK101007模塊通過(guò)UART口連接,其連接電路如圖4所示。
從圖4中可以看到,主控制器連接到一個(gè)藍牙主模塊,通過(guò)它與各節點(diǎn)的藍牙從模塊進(jìn)行通信來(lái)實(shí)現各種控制功能。同時(shí)主控制還帶有LCD以及鍵盤(pán)輸入的功能。即可在主控制器進(jìn)行命令和數據的輸入然后通過(guò)藍牙主模塊發(fā)送到節點(diǎn),從各節點(diǎn)返回的狀態(tài)信息也可即時(shí)的在LCD上顯示。
4 軟件設計
根據智能家居中各部分的劃分,軟件也相應的對各部份進(jìn)行了模塊化的設計。包括遠程控制模塊,安防報警模塊,環(huán)境控制模塊,信息家電模塊。而其中安防報警模塊的優(yōu)先級是最高的,其次是環(huán)境控制模塊(因為需要實(shí)時(shí)的環(huán)境狀態(tài)),然后才是遠程控制模塊和信息家電模塊。
本系統中采用的操作系統是uC/OS-II.它是一個(gè)嵌入式多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統,具有簡(jiǎn)潔高效,易于移植,可裁剪等特點(diǎn)。它可以最多管理63個(gè)任務(wù),且提供良好的任務(wù)控制API使得用戶(hù)可靈活簡(jiǎn)便的控制各任務(wù)的運行。針對本系統各模塊我們設計了相應的獨立任務(wù)完成所需的功能。主要包括主程序任務(wù)、安防報警任務(wù)、環(huán)境控制任務(wù)、遠程控制任務(wù)和信息家控制任務(wù)。主程序任務(wù)是其他各任務(wù)的創(chuàng )建者,由它來(lái)管理各個(gè)任務(wù)的創(chuàng )建及運行。故程序運行時(shí)首先創(chuàng )建主程序任務(wù),它的顯示界面將提供其他各任務(wù)的進(jìn)入菜單。當需要對某個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行控制或狀態(tài)查看時(shí),就進(jìn)入它所在的模塊菜單,主程序就創(chuàng )建此模塊任務(wù)進(jìn)行對此節點(diǎn)的控制。主程序任務(wù)默認首先創(chuàng )建安防報警任務(wù),因為它需要最高的優(yōu)先級。
整個(gè)程序運行過(guò)程如圖5所示。
從圖中可以看到,系統上電后,首先進(jìn)行系統初始化(包括LCD,中斷,串口等的初始化),再進(jìn)行藍牙網(wǎng)絡(luò )的硬件初始化,再進(jìn)入操作系統uC/OS-II的載入及初始化,接下來(lái)uC/OS-II利用OSTaskCreat()創(chuàng )建主程序任務(wù)。主程序任務(wù)默認又創(chuàng )建安防報警任務(wù)并進(jìn)入運行狀態(tài)。當要進(jìn)行其它模塊任務(wù)的創(chuàng )建時(shí)就需將安防報警任務(wù)掛起,等其他模塊任務(wù)退出后再恢復運行安防報警模塊。每一時(shí)刻在uC/OS-II最多只有兩個(gè)任務(wù)處于運行狀態(tài),這樣做很好的保證了系統的實(shí)時(shí)性。
5 結語(yǔ)
本系統采用了藍牙技術(shù)和32位微控制器對終端控制進(jìn)行了設計,使其控制系統性能優(yōu)越、結構清晰、成本低并具有較好的擴展性。與有線(xiàn)家居網(wǎng)絡(luò )相比,本系統擺脫了布線(xiàn)系統的束縛,提高了系統的抗干擾能力。用戶(hù)在增加電器或其他設備時(shí),只需要增加相應的設備識別號,無(wú)須增加連線(xiàn)。隨著(zhù)計算機、通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展,可以預見(jiàn),不遠的將來(lái)智能家居市場(chǎng)必將迎來(lái)它的繁榮發(fā)展階段。
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