輕松打造智能家庭衛士系統（原理，軟硬件實(shí)現，器件選型）

1.3軟件設計

1.3.1中斷

為了更好的提高系統效率，本系統充分的利用了AVR32單片機的中斷功能。

（1）定時(shí)器中斷

在定時(shí)中斷服務(wù)函數里面利用AD采集各種傳感器數據是一種常用的手段，本設計就是利用1.8s定時(shí)來(lái)采集各種室內數據

定時(shí)器后臺中斷程序流程： 定時(shí)器前臺主程序流程：

（2）串口中斷

在設計中，AVR單片機與GSM模塊的通信是利用串口進(jìn)行的。由于用查詢(xún)方式接收串口數據會(huì )大大的降低系統性能實(shí)時(shí)，故串口接收部分利用串口中斷。

遠程用戶(hù)為了遠程監視家里的情況，只需要向目標板GSM發(fā)送短信，GSM收到短信后會(huì )向核心板AVR32串口發(fā)送數據，當AVR32串口接受到數據后，在串口中斷中把標志位flag置1，同時(shí)把串口接受到得數據儲存到緩存中，主程序在定時(shí)器控制下，每隔1.8s檢測flag，當檢測到flag等于1的時(shí)候，讀取緩存中的數據，根據讀取到得不同數據，作不用的處理，然后單片機AVR32通過(guò)串口向GSM發(fā)送相應的室內信息代碼，然后GSM通過(guò)短信向遠程用戶(hù)發(fā)送室內檢測到的信息，例如溫度、濕度等等，從而高效的查詢(xún)家里的情況，達到遠程控制的功能，流程如下圖16。

圖 16

1.3.2語(yǔ)音部分

作為人機交互的重要平臺，語(yǔ)音處理部分主要是將各種傳感器采集到的參數，通過(guò)語(yǔ)音提示用戶(hù)，語(yǔ)音部分的軟件框圖如下圖17所示，并通過(guò)發(fā)出警告的方式，提醒用戶(hù)改善居住環(huán)境。

圖 17

2 總結

本次項目設計時(shí)間相對緊迫，離最初的要求有一定的距離，但是總體效果還算令人滿(mǎn)意，實(shí)現了遠程用戶(hù)實(shí)時(shí)監視家里環(huán)境，在家里環(huán)境發(fā)生異常的情況下，如有外人闖入，溫度、濕度、可燃氣體濃度發(fā)生異常時(shí)，及時(shí)的做出報警，同時(shí)通過(guò)GSM發(fā)送短信向遠程用戶(hù)發(fā)出警告，其語(yǔ)音模塊能夠準備的根據當時(shí)環(huán)境測得的情況，做出語(yǔ)音提示。

本次設計加強了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。在設計過(guò)程中，是心里老想著(zhù)這樣的方法可以行得通的，但實(shí)際上，總是實(shí)現不了，因此耗費在這上面的時(shí)間也挺多的。但是到后面，我們又會(huì )換換方案，解決問(wèn)題。感觸最深的就是：無(wú)論多么簡(jiǎn)單的事情，一定要親自去做了才能做評價(jià)。想象中的簡(jiǎn)單不等于實(shí)現的簡(jiǎn)單。在本次設計當中，我們的模塊調試用了相當長(cháng)的時(shí)間。本來(lái)以為很簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際調試過(guò)程中卻總是會(huì )遇到這樣那樣的問(wèn)題。最后連調的時(shí)候，本來(lái)以為模塊調試通過(guò)了，連調就容易了，但是當所有模塊連接在一起的時(shí)候就會(huì )因為相互的沖突而不能同時(shí)工作。所以又話(huà)了很長(cháng)時(shí)間來(lái)調試系統，經(jīng)過(guò)幾天不分晝夜的努力，我們終于完成了我們的系統。

在調試系統的過(guò)程中，遇到的問(wèn)題真的很麻煩，比如在調試GSM SIM300模塊的過(guò)程中，需要通過(guò)avr單片機控制短信的接收和發(fā)送，但是，短信的接收過(guò)程中對于數據的采集，判斷，分析都是異常艱難的，需要從眾多的信息中提取出短信中的有效信息，就需要不斷地判斷，不斷地選擇。所以，在這個(gè)過(guò)程中會(huì )有很多莫名其妙的死機，但是，我們還是堅持了下來(lái)，通過(guò)串口，分別調試gsm和avr部分。不斷優(yōu)化我們的程序，最后達到了我們想要的結果。另外，在語(yǔ)音模塊的控制上面，我們選擇使用三線(xiàn)spi控制過(guò)程中，仍然遇到了不少的問(wèn)題，比如，由于wt588d模塊上面的輸出，有busy信號，這對于實(shí)時(shí)查詢(xún)語(yǔ)音的播報情況十分重要，所以在調試這個(gè)語(yǔ)音模塊的過(guò)程中，始終想把這個(gè)忙信號用起來(lái)，但是，通過(guò)反復地調試，發(fā)現busy信號并不是隨語(yǔ)音的實(shí)時(shí)播報而一直顯示為高電平，反而只是在開(kāi)始播報時(shí)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)上升沿而已，所以，我們最后修改方案，不使用這跟信號線(xiàn)了。