LE端和CLE端相连，存储器的读写控制端/WE和/RE分别与处理器的nFWE和nFRE相连，而存储器的输入输出口则与处理器的低8位数据总线连接。
[0037]SDRAM接口电路设计，系统SDRAM接口电路采用的芯片为K4S561632C-TC75芯片，这是一款容量较大的芯片，可以存储32M的字节，每一个存储单元为16位。该芯片的工作电压只需3.3V，封装为TS0P的54脚封装，工作频率达到133MHZ。K4S561632C-TC75芯片用来存储操作系统的内核和文件系统，此外还可以存储用户的堆栈数据等。
[0038]由于K4S561632C-TC75芯片是16位的，而处理器芯片S3C2410是32位的，其外部总线相应的也为32位，为最大限度发挥存储器的功能，系统采用了两块K4S561632C-TC75芯片进行级联，分别作为高16位和低16位与处理器S3C2410的总线相连，连接时无需外加控制器进行控制，因为处理器S3C2410内部具备SDRAM控制模块，连接时只需将处理器芯片S3C2410和K4S561632C-TC75芯片相应管脚连接即可。
[0039]以太网接口电路设计，本系统中，网络控制器发挥着重要作用，它负责将监控数据发送到Internet，并把来自Internet的控制指令传送至底层。系统采用CS8900A芯片建立网络接口，CS8900芯片是Cirrus Logic公司生产的一种局域网处理芯片，在嵌入式领域中使用非常常见。它的封装是100-pin TQFP，内部集成了在片RAM，10BASE-T收发滤波器，并且提供8位和16位两种接口，一般在单片机中，使用了 CS8900的8位接口模式。
[0040]CS8900A的工作原理是:当主机发送过来的数据被接收到后，首先看网络线路忙不忙，如果网络线路忙，则等待直到网络线路空闲；如果接收到数据后网络正好空闲，则立即以帧的形式向以太网发送数据，一帧数据包括以太网帧头、数据信息和校验码。对方接收到来自以太网的帧数据后，首先对数据进行解码，去掉帧头和地址检验等信息后，把数据进行存储。
[0041]串口电路设计，S3C2410处理器有3个串行接口，系统组建家庭网关采用的是UART0接口，通过该接口进行命令交换以及运行显示程序等，因为S3C2410处理器通信时必须对信号进行电平转换，因此设计采用了常见的MAX232芯片对信号进行电平转换，其连接电路如图4所示。
[0042]ZigBee模块电路设计，ZigBee模块是组建家庭内网的基本单元，通过ZigBee模块把家庭内网与互联网连接起来，实现数据的转发。系统采用的ZigBee模块芯片为CC2430，这是一款由Chipcon公司生产的无线收发芯片，该芯片能够满足波段为2.4GHz的应用，它内部集成了 2.4GHz的射频收发器和一个工业级的8051的内核控制器，满足了系统的设计要求。
[0043]在家庭网关电路系统中，CC2430协调器模块通过SPI总线与处理器S3C2410进行通信，CC2430协调器模块的SPI总线为4线，连接时将S3C2410的管脚SP頂IS00、SP頂0S10、SPACLKO、nSSO分别与CC2430芯片的M1、MO、SS、C管脚相连。
[0044]软件系统框架设计，智能家居监控系统一般来说由用户家电设备、服务器和客户端三部分构成。监控系统的软件框架如图5所示，客户端通过互联网与嵌入式WEB服务器相连，用户家电设备通过ZigBee技术与嵌入式WEB服务器相连，其中嵌入式WEB服务器是整个系统的核心，3个部分的相互配合组成了整个系统。
[0045]客户端一般是指户主用的电脑，户主通过它连接互联网，从而实现与嵌入式Web服务器的通信，一般来说，家居监控系统允许有多个客户端，且能满足多个客户端同时使用，通过登录浏览器，访问Web服务器，实现对家用电器的控制。
[0046]Web服务器网页设计，根据嵌入式Web服务器的设计原理，Web服务器的监控页面的设计一主要分为两个部分来完成:静态表单页面设计和动态web页面设计。静态页面的设计可以通过HTML来实现，动态页面设计选用CGI技术来实现。
[0047]Linux驱动程序，在嵌入式系统中，设备驱动程序是连接硬件系统与软件系统的桥梁。操作系统一般提供设备驱动程序来完成对特定硬件的控制，以建立应用程序和设备之间的抽象接口，而不是由程序直接实现对硬件的控制。Linux操作系统将所有硬件设备都纳入文件的范畴，把设备当做文件对待，以操作文件的形式实现对硬件设备的控制。
[0048]本系统中，嵌入式Web服务器是通过SPI总线与CC2430ZigBee模块实现通信的，系统软件设计的一部分任务是编写驱动程序，完成把嵌入式Web服务器发送的命令转发给ZigBee模块，或者是接收来自ZigBee模块的数据信息。根据芯片本身的特点，结合各自的通信协议来编写驱动程序，从而完成设备的初始化、数据的收发和控制命令任务的接收等。如果有必要，还有完成中断程序的编写等。
[0049]ZigBee协调器及终端的软件设计，系统使用的是瑞典IAR systems公司的集成开发环境 IAR Embedded WorkbenchV4.30A 版，IAR Embedded Workbench 是一个用于编译和调试嵌入式应用程序的集成开发环境，支持C/C++语言。基于设计的通用性及便于开发的考虑，使用了 TI公司的z-s tack协议栈，ZigBee协议栈运行在一个称为OSAL(Operat1nsystem Abstract1n Layer)的操作系统上，OSAL是基于任务调度机制的，它是通过对任务的事件触发来实现对任务的调度。每个任务都包含若干个事件，每个事件对应一个事件号。当一个事件产生时，该事件的标志位就被设置，这样事件调度就会调用相应的任务处理程序。协议栈流程图如图6所示。
[0050]系统中ZigBee终端设备主要是接收协调器发来的控制命令。例如热水器的关闭和打开、空调的打开和关闭等。此外，通过协调器，能知道家用电器的运行状态。终端设备大部分时间处于休眠状态，当有任务需要处理时，它从休眠中恢复，对任务进行处理，之后又进入休眠状态。终端设备的主程序流程图如图7所示。
[0051]智能家居远程监控系统以嵌入式Web服务器作为家庭网关，并通过无线ZigBee模块来组建家庭局域网，从而实现信息家电的网络化，用户通过Internet监控家电，实现智能家居的远程监控。随着人们生活水平的提高和通信技术的发展，实现对智能家居的远程控制，势必会成为一个发展趋势，值得我们更深入地研究和探讨。
【主权项】
1.一种智能家居远程监控系统，其特征在于:包括处理器、SDRAM、FLASH、网卡、JTAG调试接口、ZigBee接口、RS232接口、简单键盘接口、LED指示灯和ZigBee模块，所述SDRAM、FLASH、网卡、JTAG调试接口、ZigBee接口、RS232接口、简单键盘接口和LED指示灯分别与处理器相连，所述ZigBee模块通过ZigBee接口与处理器相连。2.根据权利要求1所述的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述处理器采用S3C2410处理器。3.根据权利要求1所述的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述FLASH为64MNANDFlash，采用 K9F1208 芯片。4.根据权利要求1所述的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述SDRAM为64MSDRAM，采用 K4S561632C-TC75 芯片。5.根据权利要求1所述的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述网卡采用CS8900A芯片。6.根据权利要求1所述的智能家居远程监控系统，其特征在于:所述ZigBee模块采用CC2430 芯片。
【专利摘要】本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居远程监控系统，包括处理器、SDRAM、FLASH、网卡、JTAG调试接口、ZigBee接口、RS232接口、简单键盘接口、LED指示灯和ZigBee模块，所述SDRAM、FLASH、网卡、JTAG调试接口、ZigBee接口、RS232接口、简单键盘接口和LED指示灯分别与处理器相连，所述ZigBee模块通过ZigBee接口与处理器相连。本发明的智能家居远程监控系统以嵌入式Web服务器作为家庭网关，并通过无线ZigBee模块来组建家庭局域网，从而实现信息家电的网络化，用户通过Internet监控家电，实现智能家居的远程监控。随着人们生活水平的提高和通信技术的发展，实现对智能家居的远程控制，势必会成为一个发展趋势，值得我们更深入地研究和探讨。
【IPC分类】G05B19/418, G05B15/02
【公开号】CN105388868
【申请号】CN201510814328
【发明人】蔡旭东, 姜惠启, 孙淼
【申请人】青岛中科软件股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月20日