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嵌入式课程设计报告

学院信息电子技术

专业电子信息工程

班级13级

学籍号

姓名

指导教师

2016年0月00日

课程设计

基于ARM9的无线智能家居控制系统

1.引言

当网络席卷整个社会，带来经济飞速发展的同时，也给人们的生活带来无

限的惊奇。不断更新的生活方式，使得越来越多的人追求对生活的舒适度和享

受度。智能家居作为新生力量呼之欲出，自然地走进了我们的生活，随之，引

领新一代的数字家庭生活。

所谓“智能家居”(SmartHome)，又称智能住宅。它利用先进的计算机嵌

入式系统、通信技术、现代传感技术和网络技术，将家庭中的各种设备(如照

明系统、安防系统、信息家电)通过家庭内部无线网络连接到一起。一方面，

智能家居将使得使用它的用户能够更加方便、快捷和轻松的管理自己的家电设

备，例如，用户可以通过平板电脑、智能手机和其他控制终端设备对家用设备

进行远程操控和状态的实时监控，进行室内场景配置以及形成多个家电设备的

联动功能等等；另一方面，智能家居内的各种设备不需要通过用户的操控就可

以实现相互间的通讯，从而根据相关家电设备的不同的状态互动运行，为用户

提供高效、便利、舒适与安全的智能家居生活。

2.系统设计

（1）硬件电路设计

文中提出的基于ARM9的无线智能家居控制系统主要包括ARM9核心控

制模块，无线通信模块、LCD触摸屏模块和家居电器，另外还有传感检测，语

音报警和电源等模块。系统总体结构模型图如图1所示。

图1系统总体结构模型图

其中ARM是整个系统的控制核心，通过GPRS和ZigBee无线通信网络收

1佳木斯大学信息电子技术学院

课程设计

发控制指令实现对家居电器进行综合监控，同时提供防火墙的功能，阻止外界

对家庭内部设备的非法访问和攻击。

无线通信模块分为本地和远程两部分，本地通信主要通过新型的

ZigBee无线通信技术实现系统与家居电器的通信，达到对其控制；远程通信是

利用手机通过GPRS通信网络或利用计算机通过互联网实现人与控制系统的

通信，进而达到对家居电器的远程监控。采用无线通信技术省去了布线使家居

布局更加灵活，远程控制使家居电器工作更加贴近人们的工作和生活要求。

智能家居控制系统的具体功能包括：家居电器的综合监控、室内环境信息

采集、自动报警、本地控制、远程控制、安全防盗等。

基本电路组成

1）主控芯片S3C2440A

本系统采用的是Samsung公司推出的16／32位RISC微处理器S3C2440A，

它具有0.13μm的CMOS标准宏单元和存储器单元，它的杰出的之处是其处

理器核心，该核心是由AdvancedRISCMachines有限公司设计的ARM920T内

核，ARM920T内核实现了MMU，AMBABUS和Harvard高速缓冲体系结构，

这一体系结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。

2）电源电路

电源是整个智能家居控制系统的能量之源，电源的稳定供电为系统得以安

全、正确的运行提供了保障，本系统共需要两种电压5V和3.3V。为了提高终

端设备内部的安全性并进一步减低系统的设计成本，本系统选用的市面上的

12V、2A的开关稳压电源作为系统的基本供电输入，首先经过LM2576转换成

5V，并经过滤波和稳压电路输出稳定的5V电压，为系