本設計中，通信協議處理器選用型號為PL3150的神經元芯片。PL3150是Echelon公司推出的一款電力線智能收發器。PL3150智能收發器采用窄帶BPSK調製解調技術，具有雙頻調製的特點，能夠在主要通信頻率被阻塞時啟用預備頻率工作，從而提高整個係統的穩定性。PL3150電力線智能收發器的12個I/O管腳可以通過編程配置成38種預定義標準輸入/輸出模式。本係統中，PL3150采用Serial（半雙工異步串行）輸入/輸出對象與單片機進行通信，該I/O對象類型用於使用異步串行數據格式傳輸數據，波特率可設置為600 b/s，1 200 b/s，2 400 b/s或4 800 b/s。在該方式下IO8引腳為串行輸入，IO10引腳為串行輸出，它們分別與單片機的P1.7和P1.6引腳連接。
3 軟件設計
3.1 智能節點軟件設計
智能節點的軟件設計主要分為兩部分：一部分是單片機的監控程序，另一部分是神經元芯片的通信程序。
單片機的電源控製智能節點程序可采用模塊化設計。主程序主要完成係統的初始化、接收數據的處理、數據的發送和控製功能。電子標簽的信息采集通過中斷完成，中斷服務程序負責對采集到的數據進行處理，並通過串口將數據發送至神經元芯片。串口中斷服務程序則負責接收上位機的控製命令。
神經元芯片的通信程序采用Neuron C語言編寫。作為通信處理芯片的神經元芯片用於完成與上位機係統和單片機的通信任務。神經元芯片與上位機係統的通信協議是在固件的控製下完成的，具體的實現方式有網絡變量和顯式報文兩種方法。本設計在程序中定義了輸入、輸出網絡變量，可將待接收、發送的數據賦給相應的網絡變量，這樣，隻要網絡變量的值有更新，新的值就會傳送到相應的位置。神經元芯片與單片機的通信程序由初始化程序和預定義事件處理程序構成。初始化程序主要完成I/O端口的功能配置、網絡變量的定義、緩衝器大小的定義等。預定義事件處理程序是通過事件觸發的，當定義的事件發生時，神經元芯片會執行相應的處理程序，其程序流程。
3.2 上位機軟件設計
遠程監控係統的結構圖。LonWorks網絡底層為智能節點，中間層有數據庫、VB應用程序和LNSDDE服務器。Web層有Web服務器、Internet網絡和遠程用戶終端。LNSDDE服務器負責將底層智能節點的數據傳輸到VB應用程序中，並通過ADO數據庫訪問技術實現信息與數據庫的交換。當遠程終端向Web服務器發出請求時，Web服務器會檢索信息數據庫，並返回相應信息給遠程終端的瀏覽器。
4 結 語
為了驗證係統硬件設計及軟件設計的可靠性，筆者對係統的通信、組網、互操作性能等進行了一些必要的測試。測試表明，該控製器節點的硬件設計、軟件設計均能夠滿足係統設計的要求。本智能家居係統不僅大大縮短了組網時間，還能提高係統的可靠性和靈活性。
基於LonWorks總線的智能家居係統設計簡單、可靠、實用，而且在進行係統設計時還采用了分布於生產現場的電力線作為通信線路，更使得整個數據采集係統具有了安裝簡單、傳輸線路廣泛的特點。本係統可以向居住者提供一個安全、舒適、便利、高效的居住生活環境。
參 考 文 獻
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