智能家居系统总体方案设计

关设备，网关设备对检测结果进行处理后发送短信至业主。业主接到短信后可发短信至网关设备，控制网关的报警短信发送和摄像头图像的采集。业主需要传输现场情况图片时，网关设备将抓拍图片发送彩信至业主。业主可发送短信至网关设备查询检测设备的工作情况和检测信息。系统的数据流程如下图所示。

1：检测设备检测紧急情况的发生； 2：检测设备将检测结果发送至传输设备； 3：传输设备将检测结果发送至网关设备； 4：网关设备对检测结果进行处理；

5、6：网关设备、短信中心将检测结果发送至业主； 7、8：业主发送短信通过短信中心至网关设备；

9：网关设备对短息内容进行处理，根据业主需要对检测设备和摄像头进行操作；

10、11：业主需要现场图片，网关设备将抓拍图片通过短信中心发送至业主；

12：业主需要对检测设备进行控制，控制指令通过传输设备发送至检测设备；

13：业主短信操作，如继续获知家居信息，重复7～12流程； 14：根据业主指令，检测设备停止报警或继续检测报警，如继续，重复1～13流程。

五 系统总体设计指标

1. 实现检测信息种类：非法侵入、浸水、火灾、燃气泄露、光强、温湿度、图像采集； 2. 系统工作温度范围：-10~60℃；

3. 安全防范检测节点检测事件成功率100％；误报率<1％； 4. 无线频段：433MHz频段；

5. 发射功率：可编程控制的输出功率，最大功率可达+10dBm； 6. 无线网络传输速率：1.2～100Kbps可调。

六 检测设备设计方案

6.1 设计指标

1. 检测信息种类：非法侵入、浸水、火灾、燃气泄露、光强、温湿度；

2. 工作温度范围：-10~60℃；

3. 供电方式：浸水和燃气节点交流220V，红外、火灾、光强、温湿度节点直流9V，容量800mAH； 4. 无线频段：433MHz频段

5. 发射功率：可编程控制的输出功率，最大功率可达+10dBm； 6. 无线网络传输速率：1.2～100Kbps可调；

7. 天线：陶瓷全向天线，0.5dBi增益，驻波比2； 8. 结构美观，体积小，易于布设。

6.2 硬件设计

硬件平台的控制核心为TI公司16位超低功耗微控制器MSP430F149，具有64KByte片上Flash存储器和2KByte片上RAM；

采用先进的3级流水线RISC架构，实现单时钟指令执行周期；处理器包括2个串行同步异步可配置接口控制器、时钟模块、看门狗、A/D等片上外设；采用3.3V低电压系统，可工作于5种低功耗模式，保证整个系统高效率低功耗运转。

射频模块采用TI公司低功耗单芯片射频芯片CC1100，具有-110dBm高接收灵敏度和最高+10dBm发射功率，使用ISM频段，频点为433MHz， 254个频率间隔200KHz的可选信道数，可程控8个发射功率和最高500kbps的射频数据传输速率。

根据需要，射频模块可设计功放环节，提高发送功率。 选用MAX604作为电压转换芯片，其主要技术指标为：输入电压：2.7～11.5V、输出电压：3.3V、最大输出电流：500mA。检测设备为电池供电时，不需要其他转换电路。当设备供电为交流220V时，电源模块采用JMA-2.5W作为交直流变换电路。

根据检测目的不同选择不同的传感器完成检测节点的信息采集功能。传感器的输出分数字和模拟两类，模拟信号需经过模拟处理单元进行滤波、放大、隔直、比较等处理后送控制核心。 依据项目需求，确定的传感器型号为： 1. 温湿度传感器SHT11 2. 光强传感器TSL2560 3. 烟雾传感器NIS-09C 4. 可燃气体传感器TP-1.1A 5. 红外传感器RE200B 6. 浸水传感器YW515 硬件平台的结构框图如下所示。