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2．3 微控制器
微控制器是系统的主控点，向下通过电力线载波通信模块与各控制节点进行通信，实现家庭内部网的本地监控；向上通过GPRS无线收发模块与局域网相连，进而通过以太网与远程主机连接起来，实现了系统的远程监控功能。微控制器采用Atmel公司的AT91RM40008芯片，一款基于ARM7TDMI内核的32位控制器，工作频率为66 MHz，其片内集成了256 KB RAM，可以将代码直接运行在片内RAM上，使得应用程序的设计可以采用任务查询方式，增强了系统的稳定性。两个全双工通用同步／异步收发器(UART)与外围控制器PDC连接，整段数据交给硬件自动收发处理，比单字节处理大大减轻系统处理压力，保证了系统的实时性。电路图略——编者注。
2．4 LCD模块
μC／OS系统控制器界面显示采用7寸LCD屏幕，800×480像素分辨率，提供了良好的人机交互界面。驱动控制采用SSD1963Q芯片，可以显示16×16、32×32等汉字和字符。触摸屏模块中采用TI公司的ADS7843芯片，它是12位取样模／数转换器，具有功耗低的优点，适合用于该核心控制器。电路图略——编者注。
2．5 电力线载波通信模块
电力线载波通信芯片是电力线载波通信系统的核心，在该控制系统中，选用了力合微公司生产的LME2980芯片，该芯片具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点，集成了看门狗等电路，确保了工业环境下的可靠性。电力线载波通信电路设计如图3所示。

3 μC／OS系统控制器软件设计
μC／OS系统控制器的软件设计可以分为3层：应用层、中间层和驱动层。驱动层是整个软件控制系统工作的基础，主要包括LCD驱动、定时器驱动、CPU驱动等；中间层主要实现中间层对底层不同设备的兼容和向上层提供各类应用程序开发的统一接口，主要包括一些C库函数、底层功能函数以及μC／OS系统调用接口；应用层通过调用中间层提供的接口，完成界面控制、网络通信、串口通信等功能用以控制智能家居设备。控制器的软件模块层次图如图4所示。

3．1 载波通信模块软件设计
载波通信过程中，载波通信控制单元发送完一位扩频数据后，自动产生一次中断，允许下一位数据发送。根据捕获和同步过程需要，首先发送至少42位的全“1”数据，本文中发送45位全“1”数据；然后按位发送同步帧头0xA5；之后根据用户的有关通信协议按位发送通信地址、数据长度、数据体、校验等字节。数据全部发送完后，载波通信模块即可转为接收态。但为确保待发送数据的最后一位发送成功，必须在发送完最后一位数据后的下一次发送中断到来后，才可以转换载波发送态到接收态。载波发送过程中，CPU必须使计数器复位，避免自动复位提前进入载波接收态。
为了保证命令数据传输的实时性，将协议设计如下：设备地址+数据包+数据包类型+命令长度+命令设备+设备子命令+命令参数+校验和。设备地址为命令上传或者下发时从设备的物理地址；数据包根据数据的传输方向分为请求数据包和响应数据包，分别对应于处理器向下发送命令和子设备回复数据包；命令长度表示了后续命令包的长度；命令设备、设备子命令和命令参数等表示针对不同的子设备，需要发送的命令格式也不同；校验和是指所有帧数据的数据和。
接在电力线上的子设备主要分为两类：一类是需要上传状态信息的设备，主要包括空调、微波炉、冰箱、热水器和洗衣机等；还有一类就是开关型设备，只需实时查询即可，无需上传状态信息，如日光灯等开关型设备。

关键词： 电力线载波 &mu C／OS实时操作系统 ARM7微处理器 智能家居 Android系统