文档介绍：楼宇自动化
B Uilding Automation
基于单片机和 CAN 总线的
智能家居控制系统
文|四川西华大学能源与环境学院李晓虹刘克福
【摘要】本文针对智能家居系统集成度低,各系统间联系不大的状况,介绍了一种采用单片机为控
制核心的,基于 CAN 总线的组网技术,并结合公用电话网络,设计了一种能够实现楼宇对讲、电
话远程监控和多点报警等功能的智能家居控制系统。
【关键词】智能家居 CAN 总线单片机系统集成
1 引言宅单元门口及住户家中安装对讲系统,以实
智能家居于 20 世纪 80 年代兴起于日本现访客身份验明和与住户对讲,以及住户远
和欧美,于 90 年代末进入中国,伴随着经济程控制开锁的功能,从而有效地防止非法人
的发展和人们生活水平的提高逐渐为国人所员进入住宅楼。
了解和接受。目前国内的各种智能化系统和(2)家居安防系统
产品较多,但各系统相互独立,集成度较低, 家居安防系统具有防盗、防火、远程监
彼此联系不大。比如楼宇对讲系统、安防系统、控及报警等功能。
家用电器自动控制系统等,都各有自己的终(3)家用电器自动控制系统
端,没有统一的智能控制平台。对用户而言, 家用电器自动控制系统的主要功能是控
这种状况增加了使用成本和操作的复杂性; 制家用电器、照明等电气设备。该系统能够
对施工而言,则导致了重复布线。本文针对实现本地集中控制家庭内部照明或家用电器,
此种状况,设计一种采用单片机 AT89C52 为也可以在需要时通过电话远程控制家庭内部
控制核心,利用原有的电话网络,将楼宇对讲、家电设备,节约能源。
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 3 智能家居控制系统硬件设计与实现
线组网与门口机和管理机相连,能实现楼宇智能家居控制系统室内分机系统构
对讲、电话远程监控和报警等功能的智能家成,如图 1 所示。该系统主要由单片机及
居控制系统。此系统操作简单,无需重复布线, 其 I/O 口扩展部分、楼宇对讲部分、安防
成本有所降低,是一种真正适用于智能家居报警部分、电话远程监控部分、与 CAN
的系统。总线连接的节点部分,以及键盘、显示部
分组成。
2 智能家居控制系统的主要构成及功能
(1)楼宇对讲系统单片机及其 I/O 口扩展部分
楼宇对讲采用小区联网式系统,在各住单片机选用控制功能强大的 AT89C52
56 智能建筑与城市信息 2010年第1期总第158期
楼控
楼宇对讲
对讲机振铃对讲摘机信号音频通信线路控制继电器
继电器
家用
PA
电器信号检测、模电话线
拟摘挂机电路
8255
PB
报警探测器 AT89C52
DTMF 信号
收、发电路
4×4 PC
矩阵键盘语音录放电路
本地报警 74LS164 八段数码管
CAN 控制器
CAN 驱动器
CAN 总线
图 1 智能家居控制系统室内分机系统构成图
为主控制器,主要用于信号的采集、数据处话。开锁键设于键盘上,开锁信号通过 CAN
理、控制信号的输出等,是整个控制系统的总线传到门口机,门口机接到开锁信号后控