2．3 微控制器
微控制器是系統(tǒng)的主控點，向下通過電力線載波通信模塊與各控制節(jié)點進行通信，實現家庭內部網的本地監(jiān)控；向上通過GPRS無線收發(fā)模塊與局域網相連，進而通過以太網與遠程主機連接起來，實現了系統(tǒng)的遠程監(jiān)控功能。微控制器采用Atmel公司的AT91RM40008芯片，一款基于ARM7TDMI內核的32位控制器，工作頻率為66 MHz，其片內集成了256 KB RAM，可以將代碼直接運行在片內RAM上，使得應用程序的設計可以采用任務查詢方式，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。兩個全雙工通用同步／異步收發(fā)器(UART)與外圍控制器PDC連接，整段數據交給硬件自動收發(fā)處理，比單字節(jié)處理大大減輕系統(tǒng)處理壓力，保證了系統(tǒng)的實時性。電路圖略——編者注。
2．4 LCD模塊
μC／OS系統(tǒng)控制器界面顯示采用7寸LCD屏幕，800×480像素分辨率，提供了良好的人機交互界面。驅動控制采用SSD1963Q芯片，可以顯示16×16、32×32等漢字和字符。觸摸屏模塊中采用TI公司的ADS7843芯片，它是12位取樣模／數轉換器，具有功耗低的優(yōu)點，適合用于該核心控制器。電路圖略——編者注。
2．5 電力線載波通信模塊
電力線載波通信芯片是電力線載波通信系統(tǒng)的核心，在該控制系統(tǒng)中，選用了力合微公司生產的LME2980芯片，該芯片具有抗干擾能力強、靈敏度高等優(yōu)點，集成了看門狗等電路，確保了工業(yè)環(huán)境下的可靠性。電力線載波通信電路設計如圖3所示。

3 μC／OS系統(tǒng)控制器軟件設計
μC／OS系統(tǒng)控制器的軟件設計可以分為3層：應用層、中間層和驅動層。驅動層是整個軟件控制系統(tǒng)工作的基礎，主要包括LCD驅動、定時器驅動、CPU驅動等；中間層主要實現中間層對底層不同設備的兼容和向上層提供各類應用程序開發(fā)的統(tǒng)一接口，主要包括一些C庫函數、底層功能函數以及μC／OS系統(tǒng)調用接口；應用層通過調用中間層提供的接口，完成界面控制、網絡通信、串口通信等功能用以控制智能家居設備?？刂破鞯能浖K層次圖如圖4所示。

3．1 載波通信模塊軟件設計
載波通信過程中，載波通信控制單元發(fā)送完一位擴頻數據后，自動產生一次中斷，允許下一位數據發(fā)送。根據捕獲和同步過程需要，首先發(fā)送至少42位的全“1”數據，本文中發(fā)送45位全“1”數據；然后按位發(fā)送同步幀頭0xA5；之后根據用戶的有關通信協(xié)議按位發(fā)送通信地址、數據長度、數據體、校驗等字節(jié)。數據全部發(fā)送完后，載波通信模塊即可轉為接收態(tài)。但為確保待發(fā)送數據的最后一位發(fā)送成功，必須在發(fā)送完最后一位數據后的下一次發(fā)送中斷到來后，才可以轉換載波發(fā)送態(tài)到接收態(tài)。載波發(fā)送過程中，CPU必須使計數器復位，避免自動復位提前進入載波接收態(tài)。
為了保證命令數據傳輸的實時性，將協(xié)議設計如下：設備地址+數據包+數據包類型+命令長度+命令設備+設備子命令+命令參數+校驗和。設備地址為命令上傳或者下發(fā)時從設備的物理地址；數據包根據數據的傳輸方向分為請求數據包和響應數據包，分別對應于處理器向下發(fā)送命令和子設備回復數據包；命令長度表示了后續(xù)命令包的長度；命令設備、設備子命令和命令參數等表示針對不同的子設備，需要發(fā)送的命令格式也不同；校驗和是指所有幀數據的數據和。
接在電力線上的子設備主要分為兩類：一類是需要上傳狀態(tài)信息的設備，主要包括空調、微波爐、冰箱、熱水器和洗衣機等；還有一類就是開關型設備，只需實時查詢即可，無需上傳狀態(tài)信息，如日光燈等開關型設備。