基于TCP_IP协议的智能小区管理系统设计.pdf

第9卷第2期2009年1月科学技术与工程Vol19No12Jan.2009
1671-1819(2009)2-0289-06ScienceTechnologyandEngineeringZ2009Sci1Tech1Engng1

基于TCP/IP协议的智能小区管理系统设计

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陈斗雪范路桥万军
(广东科学技术职业学院,广州510640;景德镇陶瓷学院1,景德镇333001)

摘要论述了一种采用低成本单片机为核心、基于TCP/IP协议的智能小区管理系统的设计方法,详细分析了系统的硬件
模块组成和软件通讯实现方案,该系统实现了小区的网络化智能管理。
关键词TCP/IP协议家庭终端控制器单片机无线通讯红外遥控
中图法分类号TP368.2;文献标志码A

按照国家建设部颁发的星级智能小区标准,一总体技术设计思路是:充分利用小区现有的宽带网
个较为完整的智能小区应该包括小区宽带网、家庭到户资源,将传统上相互独立的家庭安防、三表数
安防、三表数据采集、周边防卫、楼宇对讲、小区出据采集、周边防卫、楼宇对讲、小区出入门禁管理、
入门禁管理、家庭设备控制等诸多子系统。目前,家电控制等诸多子系统统一到一个通讯平台上,各
国内绝大多数智能小区综合系统都是由许多相互子系统之间采用TCP/IP协议进行网络通讯。为了
独立的子系统构成(如独立的安防系统、三表系统、更清楚地说明问题,以网络拓扑图(见图1)来具体
家电控制系统、楼宇对讲、信息发布等),一方面各分析总体设计思路的实现。
子系统之间没有统一的通讯协议,相互不能通讯;从网络总体结构图中可以看到,整个系统由
另一方面整个小区各子系统大多采用RS-232、RS-小区网络中心、家庭网络系统两大部分组成。其
485、RS-422等串行总线技术单独构成,在工程安装中小区网络中心包括中心数据库服务器、应用服
时需另外专门布线,不仅施工工程量大、抗干扰能务器、路由器、防火墙等网络设备和网络中心管理
力差,而且有些小区综合布线已经完成,反复地施软件组成,主要功能是完成对小区所有用户的系
工布线也给小区住户带来诸多不便。由于国内大统管理、控制,以及为小区外用户访问小区内子系
部分小区都已建成了自己的宽带局域网,因此如何统提供转接。家庭网络系统是指以家庭终端控制
利用现有的小区宽带网络构筑智能小区综合系统,器为核心的用户家庭内智能系统,包括家庭终端
实际上已经成为小区系统集成产品技术开发的重控制器、家庭安防模块、三表抄送模块、家电控制
要趋势。作者从主持开发工作的切身体会出发,阐模块等,主要功能是完成用户家庭内的设备控制
述了一种基于TCP/IP网络通信的智能小区综合系和信息采集。
统的技术设计方法。
在整个小区综合系统的两大部分之间采用宽
带网连接,通讯采用基于TCP/IP协议的网络通讯。
系统的总体设计思路及网络总体结构分析
1在用户家庭内部由于所接模块较多,考虑到工程安
装的方便,绝大部分数据通讯采用无线或红外的方
基于网络通信的智能小区综合系统的
TCP/IP式进行。

2008年10月30日收到珠海市科技计划(PC20051026)资助
第一作者简介:陈斗雪(1966)),男,江西景德镇人,教授,研究方向:
自动控制、计算机应用、电子信息工程。
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行数据通讯(如下传服务器抄表命令并上传三表数
据、下传服务器家庭设备控制命令并上传应答、上
传安防警情信号并下传应答等)。
自身具备显示、输入、代码存储、警情接收、语
音留言功能、温度探测功能。
家庭终端控制器的电路结构如图2所示。由一
片WINBOND77E58作主控芯片[1],作人机界面的
TFT液晶显示模块可以兼容数字信号与模拟视频信
号,并且自带一、二级汉字库,一片128KRAM作小
区信息存储,另由IIC总线上加一片时钟芯片作时
基,一片16KEEROM作红外、无线代码存储器,一
片温度感应芯片作温度测量、一片ZY1428作语音
芯片。
主控芯片的一个串口与以太网协议站模块相
连完成与小区网络中心的通讯。
主控芯片的另一个串口通过RS-485总线与下
位机各个模块通讯[2]。

图1系统总体结构拓扑图

2系统的硬件实现

从系统的总体技术设计出发,硬件设计的主要

任务在家庭网络系统的设计,考虑到最终产品的经图2家庭终端控制器结构原理图
济性、实用性以及市场接受程度,我们采用以单片
从结构原理图可知,家庭终端控制器在整个小
机为核心的思路设计各个电路模块,各模块之间通
区系统中起着上下连接的作用,同时,它又对下位
过串口、无线、红外的方式进行通讯连接。按照系
模块的工作进行总体控制。为了让控制器通过
统整体的结构要求,对硬件电路各模块分析如下。
TCP/IP网络与中心服务器通讯,采用了上海精致公
2.1家庭终端控制器