一种低成本的智能家居控制主机硬件实现方法

本文介绍了采用家用无线路由器配合感应及控制驱动单元实现低成本智能家居控制主机的方法。本文详细介绍了其硬件实现方法。

【关键词】智能家居 路由器 主机 感应及控制驱动单元

在目前流行的智能家居控制系统中，其硬件平台一般是电脑主机板或者是采用单片机来做基本的控制单元。前者功能虽然强大，但是成本昂贵，体积庞大，操作复杂，可靠性不高；后者虽然在硬件上很简单，成本较低，但是受限于单片机的处理能力，性能和可扩展性较差。本文提出了一种新颖的实现方法：其硬件部分由家用无线路由器和感应及控制驱动单元组成。家用无线路由器的市场价为100元左右，而感应及控制驱动单元的成本可以控制在40元左右，因此以不到150元的成本即可组成一个智能家居控制系统主机。采用家用无线路由器的好处是可以将智能控制主机接入到互联网，实现远程监控，如果在手机上开发出相应的应用程序的话，还可以实现随身随时的远程监控。由于家用无线路由器采用嵌入式的Linux操作系统，因此可以很容易实现嵌入式软件的扩充、更新。

1 系统主机组成（如图1）

在这个系统中，家用无线路由器模块实现和以太网的连接，采用Linux作为操作系统，因此可以开发多个基于Linux操作系统的应用软件；感应及控制驱动单元用来接收感应设备（门窗磁、燃气报警感应器等）传来的信号，或者驱动控制设备（接收无线指令而动作的灯泡、电饭锅等）动作。

采用家用的无线路由器模块还有一个额外好处是：可以外接无线网络摄像机，从而实现远程视频监控，极大的扩展了智能家居主机的应用范围。

2 家用无线路由器模块的组成（如图2）

RTL-8196C 是一款Realtek公司生产的高度集成的SoC芯片。内嵌高性能的32位RISC处理器、以太网和WLAN控制器。RTL-8192CE是一个支持802.11/b/g/n标准的WLAN单芯片控制器。两片LSP5502芯片分别输出3.3V和1.0V供电电压。

3 感应及控制驱动单元的组成及功能

单片机采用的是STC12LE32S2，它是一个低成本的51系列单片机，该单片机通过RS232串口和家用无线路由模块通信。433M无线接收模块承担接收、变频、解调无线控制信号的功能，将解调后的信号送给单片机进行解码，433M无线发射模块将控制信号进行调制后，变成433MHz的无线信号发射出去。电源芯片AMS1117-3.3V，将5V电源降压变成3.3V后提供给单片机使用。

整个系统的设计分为硬件部分和软件部分，本文只涉及到硬件实现部分，至于软件部分也已经实现了，但是由于篇幅和主题的关系，没有详细说明，感兴趣的读者可以参看笔者的其他文章。

作者单位

南京延基电子科技有限公司 江苏省南京市 210013