专利名称：基于arm9的智能家居网关节点的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种网关节点，具体涉及一种基于ARM9的嵌入式智能家居网关节点。
背景技术：
智能家居系统通常是由智能家居网关、信息家电、照明系统、仪表设备、安防系统等多种类型的设备构成的一个复杂的网络系统。智能家居网关是智能家居的核心，它不仅负责智能家居中各种不同类型终端设备间的通信，而且还要完成对各种设备的集中控制、Internet接入以及远程监控等功能。早期的PC架构的智能家居网关出现于中国智能家居的萌芽阶段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强；目前很多国内外智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统在实用性、易用性和专业性方面有了很大程度上的提高；随着嵌入式技术和无线通信技术的高速发展，智能家居网关逐渐开始采用嵌入式系统作为硬件平台，并采用无线的方式组建智能家居网络，其具体设计与实现已成为研究和开发的热点。如何设计具有高通用性的嵌入式网关结构，集成通用智能家居网关功能，选用高性价比的嵌入式芯片，实现远程控制远程报警等功能是嵌入式智能家居网关设计的一大难点。实用型新内容本实用新型要解决的技术问题是提供一个具备高通用性、高稳定性和高性价比的嵌入式智能家居网关节点。为提高智能家居网关节点的通用性，本实用新型提出在结构上节点采用“核心板+底板”结构，在性能上，节点底板既集成串口通信、以太网通信、LCD液晶显示等普通网关通用功能，又扩展集成GPRS通信，GPS导航，AD采集，WiFi局域网等智能家居网关专用功能。上述智能家居网关节点核心板主控芯采用Atmel公司的AT91SAM9263处理器，该处理器运行在200MHz时拥有220MIPS的运算性能，具有DSP扩展指令，JAVA硬件加速，该芯片为ARM9系列广品，具有很闻的性价比。上述GPRS通信的核心模块选用华为公司的EM310模块；上述GPS导航核心模块选用Swid公司的XN934+ ;上述AD采集核心芯片选用ADS7843 ;上述WiFi模块选用环陆电气股份有限公司(USI)最新的WM-G-MR-09无线局域网芯片；以太网控制芯片选用DM9161AEP高性能以太网控制芯片。进一步的，上述EM310模块与底板通过一个双列50针高精密座相连，能够插拔，以提高节点通用性；上述XN934+、ADS7843、WM-G-MR-09、DM9161AEP芯片直接集成到底板，以
提闻节点稳定性。本实用新型的优点是:1、智能家居网关节点采用“核心板+底板”的结构，增强了网关节点的通用性；2、节点底板集成了 GPRS、WiF1、GPS等模块，增强了网关节点的远程控制及短信报警等能力，更适用于智能家居系统的控制；3、底板采用模块化的设计思想，便于后续产品的快速开发。
本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点的附图如下:图1本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点底板模块设计图；图2本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点核心板模块设计图；图3GPRS模块电路图；图4AD转换模块电路图；图5GPS模块电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点作详细叙述。图1为本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点底板模块设计图。图上面为基本外部接口，包括IXD接口、触摸屏接口、USB接口、串口扩展口等；图下面为电源模块，输入为12V，为底板各模块提供12V、8V、3.3V、5V等不同要求的电压，具有很高的稳定性；图左面是12路模拟传感器信号输入接口 ；图右面为功能模块区，包括GPRS模块接口，集成的WiFi模块、音频模块、GPS模块、以太网模块。图2为本实用新型基于ARM9的智能家居网关节点核心板模块设计图，核心处理器型号为AT91SAM9263，核心板上集成了 128M运行RAM和128M闪存，通过18.432MHz的晶振组成了一个最小系统。核心模块以双列直插的形式引出200个引脚，其中136个引脚是用户可用的。在制作节点之前，首先要选择器件，了解器件性能特点，然后用protel AD6.9软件或其他绘图软件绘制原理图，生成PCB板图，PCB板可由专门厂家制作加工，最后把器件按原理图焊接到电路板上，完成节点的制作。下面对各部分的原理图进行详细说明。图3为GPRS模块电路图，电路包含核心模块EM310模块接口，EM310供电电路，SM卡座。该模块的设计关键在于供电方案是否合理，特别是布线时要考虑瞬间大电流情况。图4为AD转换模块电路图，AD芯片为TLC2578，图中能处理8路由模拟传感信号，底板一共用了 2块AD芯片，一共能处理12路模拟传感信号和4路数字传感信号。图5为GPS模块电路图，该模块电路较简单，模块核心芯片选用XN934+，最终通过串口输出。画好的电路板交予厂家加工，然后手工焊接元器件，形成无线传感器网路节点。在焊接过程中，要注意器件引脚的方向，要防止虚焊和短路。
权利要求1.一种基于ARM9的智能家居网关节点，节点采用“核心板+底板”的设计形式，核心板主控芯采用Atmel公司的AT91SAM9263处理器；底板采用模块化设计思想，包括电源模块、LCD液晶模块、触摸模块、串口模块、AD采集模块、GPRS通信模块、WiFi模块、以太网模块、GPS模块和语音模块。
2.根据权利要求1所述的基于ARM9的智能家居网关节点，其特征在于:节点底板集成了 GSM通信，GPS导航，传感信号AD采集，WiFi局域网和以太网功能。
3.根据权利要求2所述的基于ARM9的智能家居网关节点，其特征在于:所述AD采集核心芯片选用ADS7843，AD采集模块能同时处理12路模拟传感信号和4路数字传感信号。
4.根据权利要求1所述的基于ARM9的智能家居网关节点，其特征在于:所述GPRS模块与底板通过一个双列50针高精密座相连，能够插拔；所述WiFi模块、语音模块、GPS模块直接集成到底板。
专利摘要一种基于ARM9的智能家居网关节点，本实用新型涉及一种基于ARM9的嵌入式智能家居网关节点。本实用新型目的在于提供一个具备高通用性、高稳定性和高性价比的嵌入式智能家居网关节点。本实用新型的特征是智能家居网关节点采用“核心板+底板”的结构，节点底板集成了GSM通信，GPS导航，AD采集，WiFi局域网和以太网功能，AD采集模块能同时处理12路模拟传感信号和4路数字传感信号。本实用新型可作为智能家居网关，统一管理内部网络并通过以太网实现远程控制，能进行手机短信报警和高精度定位。
文档编号H04L12/28GK202931337SQ20122023050
公开日2013年5月8日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者邹小平, 郭昌飞, 张荣荣, 庄光涛 申请人:北京信息科技大学