基于单片机和CAN总线的智能家居控制系统

　　1 引言

　　智能家居于20 世纪80 年代兴起于日本和欧美，于90 年代末进入中国，伴随着经济的发展和人们生活水平的提高逐渐为国人所了解和接受。目前国内的各种智能化系统和产品较多，但各系统相互独立，集成度较低，彼此联系不大。比如楼宇对讲系统、安防系统、家用电器自动控制系统等，都各有自己的终端，没有统一的智能控制平台。对用户而言，这种状况增加了使用成本和操作的复杂性;对施工而言，则导致了重复布线。本文针对此种状况，设计一种采用单片机AT89C52 为控制核心，利用原有的电话网络，将楼宇对讲、安防报警和电话远程监控系统集成起来，形成一个统一的智能控制平台，并通过CAN 总线组网与门口机和管理机相连，能实现楼宇对讲、电话远程监控和报警等功能的智能家居控制系统。此系统操作简单，无需重复布线，成本有所降低，是一种真正适用于智能家居的系统。

　　2 智能家居控制系统的主要构成及功能

　　(1)楼宇对讲系统

　　楼宇对讲采用小区联网式系统，在各住宅单元门口及住户家中安装对讲系统，以实现访客身份验明和与住户对讲，以及住户远程控制开锁的功能，从而有效地防止非法人员进入住宅楼。

　　(2)家居安防系统

　　家居安防系统具有防盗、防火、远程监控及报警等功能。

　　(3)家用电器自动控制系统

　　家用电器自动控制系统的主要功能是控制家用电器、照明等电气设备。该系统能够实现本地集中控制家庭内部照明或家用电器，也可以在需要时通过电话远程控制家庭内部家电设备，节约能源。

　　3 智能家居控制系统硬件设计与实现

　　智能家居控制系统室内分机系统构成，如图1 所示。该系统主要由单片机及其I /O 口扩展部分、楼宇对讲部分、安防报警部分、电话远程监控部分、与CAN总线连接的节点部分，以及键盘、显示部分组成。

图1 智能家居控制系统室内分机系统构成图

　　3.1 单片机及其I/O 口扩展部分

　　单片机选用控制功能强大的AT89C52为主控制器，主要用于信号的采集、数据处理、控制信号的输出等，是整个控制系统的核心。由于本系统所需的I/O 口较多，单片机本身提供的I/O 口不够，故利用芯片8255对其I/O 口进行扩展。其中8255 的PA 口工作于输出方式，用于对家用电器进行开关控制;PB 口工作于输入方式，用于各种报警探测器的警情信号的输入;PC 口用于扩展键盘。

　　3.2 楼宇对讲部分

　　为了满足楼宇对讲系统中各部分的功能要求，本系统使用三根I/O 口线和一个开锁键。