智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

產(chǎn)品名稱(chēng)配置管理編號(hào)文檔編號(hào)版本密級(jí)內(nèi)部控制智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)〔僅供內(nèi)部使用〕擬制：日期：日期：日期：日期：版權(quán)所有侵權(quán)必究目錄一引言4二需求分析42.1概述42.2系統(tǒng)功能需求5三系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案53.1檢測(cè)設(shè)備63.2傳輸設(shè)備63.3網(wǎng)關(guān)設(shè)備7四系統(tǒng)工作流程8五系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)指標(biāo)9六檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)方案106.1設(shè)計(jì)指標(biāo)106.2硬件設(shè)計(jì)106.3軟件設(shè)計(jì)116.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)126.5產(chǎn)品化設(shè)計(jì)12EMC設(shè)計(jì)12可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)13可靠性設(shè)計(jì)13七傳輸設(shè)備設(shè)計(jì)方案137.1設(shè)計(jì)指標(biāo)137.2硬件設(shè)計(jì)137.3軟件設(shè)計(jì)147.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)167.5產(chǎn)品化設(shè)計(jì)16EMC設(shè)計(jì)16可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)16可靠性設(shè)計(jì)16八網(wǎng)關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)方案168.1設(shè)計(jì)指標(biāo)168.2硬件設(shè)計(jì)178.3軟件設(shè)計(jì)188.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)188.5產(chǎn)品化設(shè)計(jì)19EMC設(shè)計(jì)19可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)19可靠性設(shè)計(jì)19版本歷史版本日期描述〔修改原因〕作者〔修改者〕V1.0200初稿吳波一引言智能家居以家居住宅為平臺(tái)，綜合傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息計(jì)算融合、自動(dòng)控制等技術(shù)，將與家庭生活有關(guān)的各種應(yīng)用元素有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)綜合管理，讓家庭生活更舒適、平安、有效、便利和環(huán)保。本文從工程需求和系統(tǒng)功能出發(fā)，對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、工作流程，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了功能分拆，進(jìn)而介紹了各功能子系統(tǒng)的根本設(shè)計(jì)情況。本系統(tǒng)以建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的獨(dú)體別墅為設(shè)計(jì)目標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于普通家居住宅環(huán)境。二需求分析2.1概述隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，科技水平及信息化程度的不斷提高以及對(duì)生活品質(zhì)的不斷追求，人們對(duì)家庭生活方式的革新要求日益強(qiáng)烈。智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)家庭生活方式的帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，它能提供舒適平安、環(huán)保節(jié)能、具有高度人性化的生活空間；提供智能化的家居設(shè)備控制方式；提供全方位的信息交換功能；優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效地安排時(shí)間；增強(qiáng)家庭生活的平安性。家居環(huán)境的建筑設(shè)計(jì)和裝修裝飾千差萬(wàn)別，不影響建筑格局的前提下，人們要求智能家庭系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單方便，易于維護(hù)，可靠性高。智能家居其功能需求主要表達(dá)在完善的平安保障、舒適的居住環(huán)境和便利的生活條件及方便的安裝操作上。智能家居利用傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)需求通過(guò)自組織形式將家庭內(nèi)部的各種設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人與家居的和諧融合。其根本功能包括平安防范、環(huán)境自動(dòng)控制、家電控制、視頻監(jiān)控、訊息交互效勞等。平安防范功能可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法侵入、浸水、火災(zāi)、燃?xì)庑孤?、緊急呼救等事件的發(fā)生。根據(jù)光強(qiáng)、溫濕度等環(huán)境條件的變化，智能家居系統(tǒng)可以對(duì)諸如空調(diào)、照明電器等的控制從而實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境的自動(dòng)控制。利用視頻圖像監(jiān)控功能，業(yè)主可以實(shí)時(shí)查看家庭現(xiàn)場(chǎng)情況。通過(guò)與電信運(yùn)營(yíng)商合作，通過(guò)方便快捷方式實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與家庭的訊息互動(dòng)。2.2 系統(tǒng)功能需求⑴實(shí)現(xiàn)平安防范功能，對(duì)非法侵入、浸水、火災(zāi)、燃?xì)庑孤兜染o急情況實(shí)現(xiàn)報(bào)警；⑵對(duì)光強(qiáng)、溫濕度等家居環(huán)境條件進(jìn)行檢測(cè)；⑶對(duì)家庭現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行圖像采集并進(jìn)行計(jì)算處理；⑷各檢測(cè)、傳輸設(shè)備采用無(wú)線方式組成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸；⑸通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)信息及圖片傳送至用戶(hù)；⑹具有數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)功能，設(shè)防、撤防功能；⑺美觀隱蔽、操作簡(jiǎn)便、易于安裝維護(hù)。三 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)由檢測(cè)設(shè)備、傳輸設(shè)備、網(wǎng)關(guān)設(shè)備組成，檢測(cè)設(shè)備、傳輸設(shè)備和網(wǎng)關(guān)設(shè)備組成簇樹(shù)結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如下列圖所示。3.1檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)設(shè)備包括溫濕度、光強(qiáng)、煙霧、燃?xì)?、紅外、浸水等傳感器檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，用以實(shí)現(xiàn)安防及環(huán)境條件的。檢測(cè)設(shè)備以房間為單位組成星形網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)實(shí)際房間需要決定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量。組成網(wǎng)絡(luò)圖如下列圖所示。3.2 傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備包括中繼節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)〔SINK〕。中繼節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)以房間為單位的星形網(wǎng)絡(luò)的建立及維護(hù)，將其收來(lái)的其下各節(jié)點(diǎn)上報(bào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至路由節(jié)點(diǎn)，同時(shí)將來(lái)自路由節(jié)點(diǎn)的配置及控制信息轉(zhuǎn)發(fā)至每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。該設(shè)備主要目的是對(duì)無(wú)線信號(hào)的中繼傳輸，以保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，節(jié)點(diǎn)可充當(dāng)中繼器。路由節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)以樓層為單位的簇樹(shù)網(wǎng)絡(luò)的建立及維護(hù)，同時(shí)承當(dāng)樓層之間多跳簇樹(shù)網(wǎng)絡(luò)的路由功能，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至接收節(jié)點(diǎn)。接收節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)關(guān)設(shè)備中的一個(gè)重要組成局部，做為整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)備，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)。其功能是實(shí)時(shí)、可靠的接收來(lái)自系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的發(fā)送的無(wú)線數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)需要對(duì)節(jié)點(diǎn)發(fā)送網(wǎng)關(guān)設(shè)備的查詢(xún)控制數(shù)據(jù)。中繼節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)組成的多跳簇樹(shù)網(wǎng)絡(luò)如下列圖所示。3.3 網(wǎng)關(guān)設(shè)備網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接著多個(gè)的相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，作為智能家居系統(tǒng)的重要組成局部，管理整個(gè)無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)完整的路由表，接收來(lái)自傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、融合等處理，然后通過(guò)操作終端、GPRS或以太網(wǎng)等傳送給業(yè)主；同時(shí)對(duì)于業(yè)主所發(fā)的指令給予相應(yīng)的處理及實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)控制功能等。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)圖像的采集處理，并有顯示、輸入及數(shù)據(jù)本地保存等功能。網(wǎng)關(guān)設(shè)備在系統(tǒng)中位置如下列圖所示。四 系統(tǒng)工作流程家庭中根據(jù)需要布設(shè)一定規(guī)模的檢測(cè)設(shè)備和傳輸設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備與傳輸設(shè)備組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)有非法侵入、浸水、火災(zāi)、燃?xì)庑孤兜染o急情況發(fā)生時(shí)，檢測(cè)設(shè)備將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)傳輸設(shè)備發(fā)送給網(wǎng)關(guān)設(shè)備，網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理后發(fā)送短信至業(yè)主。業(yè)主接到短信后可發(fā)短信至網(wǎng)關(guān)設(shè)備，控制網(wǎng)關(guān)的報(bào)警短信發(fā)送和攝像頭圖像的采集。業(yè)主需要傳輸現(xiàn)場(chǎng)情況圖片時(shí)，網(wǎng)關(guān)設(shè)備將抓拍圖片發(fā)送彩信至業(yè)主。業(yè)主可發(fā)送短信至網(wǎng)關(guān)設(shè)備查詢(xún)檢測(cè)設(shè)備的工作情況和檢測(cè)信息。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程如下列圖所示。1：檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)緊急情況的發(fā)生；2：檢測(cè)設(shè)備將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至傳輸設(shè)備；3：傳輸設(shè)備將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)關(guān)設(shè)備；4：網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理；5、6：網(wǎng)關(guān)設(shè)備、短信中心將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至業(yè)主；7、8：業(yè)主發(fā)送短信通過(guò)短信中心至網(wǎng)關(guān)設(shè)備；9：網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)短息內(nèi)容進(jìn)行處理，根據(jù)業(yè)主需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備和攝像頭進(jìn)行操作；10.1、11：業(yè)主需要現(xiàn)場(chǎng)圖片，網(wǎng)關(guān)設(shè)備將抓拍圖片通過(guò)短信中心發(fā)送至業(yè)主；10.2、12：業(yè)主需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行控制，控制指令通過(guò)傳輸設(shè)備發(fā)送至檢測(cè)設(shè)備；13：業(yè)主短信操作，如繼續(xù)獲知家居信息，重復(fù)7～12流程；14：根據(jù)業(yè)主指令，檢測(cè)設(shè)備停止報(bào)警或繼續(xù)檢測(cè)報(bào)警，如繼續(xù)，重復(fù)1～13流程。五系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)指標(biāo)1.實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信息種類(lèi)：非法侵入、浸水、火災(zāi)、燃?xì)庑孤丁⒐鈴?qiáng)、溫濕度、圖像采集；2.系統(tǒng)工作溫度范圍：-10~60℃3.平安防范檢測(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)事件成功率100％；誤報(bào)率<1％；4.無(wú)線頻段：433MHz頻段；5.發(fā)射功率：可編程控制的輸出功率，最大功率可達(dá)+10dBm；6.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：1.2～100Kbps可調(diào)。六檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)方案6.1設(shè)計(jì)指標(biāo)1.檢測(cè)信息種類(lèi)：非法侵入、浸水、火災(zāi)、燃?xì)庑孤?、光?qiáng)、溫濕度；2.工作溫度范圍：-10~60℃3.供電方式：浸水和燃?xì)夤?jié)點(diǎn)交流220V，紅外、火災(zāi)、光強(qiáng)、溫濕度節(jié)點(diǎn)直流9V，容量800mAH；4.無(wú)線頻段：433MHz頻段5.發(fā)射功率：可編程控制的輸出功率，最大功率可達(dá)+10dBm；6.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：1.2～100Kbps可調(diào)；7.天線：陶瓷全向天線，0.5dBi增益，駐波比2；8.結(jié)構(gòu)美觀，體積小，易于布設(shè)。6.2 硬件設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)的控制核心為T(mén)I公司16位超低功耗微控制器MSP430F149，具有64KByte片上Flash存儲(chǔ)器和2KByte片上RAM；采用先進(jìn)的3級(jí)流水線RISC架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單時(shí)鐘指令執(zhí)行周期；處理器包括2個(gè)串行同步異步可配置接口控制器、時(shí)鐘模塊、看門(mén)狗、A/D等片上外設(shè)；采用3.3V低電壓系統(tǒng)，可工作于5種低功耗模式，保證整個(gè)系統(tǒng)高效率低功耗運(yùn)轉(zhuǎn)。射頻模塊采用TI公司低功耗單芯片射頻芯片CC1100，具有-110dBm高接收靈敏度和最高+10dBm發(fā)射功率，使用ISM頻段，頻點(diǎn)為433MHz，254個(gè)頻率間隔200KHz的可選信道數(shù)，可程控8個(gè)發(fā)射功率和最高500kbps的射頻數(shù)據(jù)傳輸速率。根據(jù)需要，射頻模塊可設(shè)計(jì)功放環(huán)節(jié)，提高發(fā)送功率。選用MAX604作為電壓轉(zhuǎn)換芯片，其主要技術(shù)指標(biāo)為：輸入電壓：2.7～11.5V、輸出電壓：3.3V、最大輸出電流：500mA。檢測(cè)設(shè)備為電池供電時(shí)，不需要其他轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)設(shè)備供電為交流220V時(shí)，電源模塊采用JMA-2.5W作為交直流變換電路。根據(jù)檢測(cè)目的不同選擇不同的傳感器完成檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的信息采集功能。傳感器的輸出分?jǐn)?shù)字和模擬兩類(lèi)，模擬信號(hào)需經(jīng)過(guò)模擬處理單元進(jìn)行濾波、放大、隔直、比擬等處理后送控制核心。依據(jù)工程需求，確定的傳感器型號(hào)為：1. 溫濕度傳感器SHT112. 光強(qiáng)傳感器TSL25603. 煙霧傳感器NIS-04. 可燃?xì)怏w傳感器TP-1.1A5. 紅外傳感器RE200B6. 浸水傳感器YW515硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖如下所示。6.3軟件設(shè)計(jì)檢測(cè)設(shè)備軟件需實(shí)現(xiàn)：1. 對(duì)傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；2. 與傳輸設(shè)備組成星形網(wǎng)絡(luò)；3. 將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至傳輸設(shè)備；4. 接收并處理傳輸設(shè)備發(fā)送的查詢(xún)控制數(shù)據(jù)；5. 協(xié)調(diào)整個(gè)檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行；6. 控制檢測(cè)設(shè)備功耗。檢測(cè)設(shè)備的軟件工作流程如下列圖所示。檢測(cè)設(shè)備參加網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程是：設(shè)備首先監(jiān)聽(tīng)公共頻點(diǎn)，找到中繼節(jié)點(diǎn)的ID，然后切換到簇內(nèi)頻點(diǎn)，開(kāi)始超幀調(diào)度，發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求。6.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)家庭安裝布設(shè)要求，遵循美觀、隱蔽、微型的原那么，采用公模塑料外殼，根據(jù)具體需求進(jìn)行再設(shè)計(jì)加工。6.5產(chǎn)品化設(shè)計(jì)6.5.1 EMC設(shè)計(jì)考慮電磁兼容性設(shè)計(jì)，遵循EMC原那么，借鑒經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行EMC及EMI測(cè)試，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良。6.5.2 可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)時(shí)考慮焊接、測(cè)試環(huán)節(jié)，做到標(biāo)識(shí)清楚整齊，焊接、調(diào)試方便；設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)，板上提供測(cè)試信息，方便設(shè)備測(cè)試；軟件設(shè)計(jì)及下載調(diào)試遵循簡(jiǎn)單快捷易上手原那么。6.5.3 可靠性設(shè)計(jì)采用降額設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)選用了高質(zhì)量、高可靠性的元器件。采用較高精度等級(jí)及可靠性高的分立元件、采用工業(yè)級(jí)的集成芯片。器件的選擇符合工作環(huán)境的要求。硬件設(shè)計(jì)考慮EMC設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)從編碼可讀性、正確性、可移植性、可測(cè)試性、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化等環(huán)節(jié)考慮提高軟件的可維護(hù)性和可靠性。七 傳輸設(shè)備設(shè)計(jì)方案7.1設(shè)計(jì)指標(biāo)1.工作溫度范圍：-20~85℃2.供電方式：交流220V；3.無(wú)線頻段：433MHz頻段4.發(fā)射功率：可編程控制的輸出功率，最大功率可達(dá)+25dBm；5.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：1.2～100Kbps可調(diào)；6.天線：鞭狀全向天線，2dBi增益，駐波比<1.5；7.結(jié)構(gòu)美觀，體積小，易于布設(shè)。7.2硬件設(shè)計(jì)傳輸設(shè)備分為中繼節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、SINK節(jié)點(diǎn)三類(lèi)。中繼節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)采用相同硬件設(shè)計(jì)，路由節(jié)點(diǎn)由交流220V供電，中繼節(jié)點(diǎn)有交流220V和直流9V兩種供電方式可選。SINK節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備的一局部進(jìn)行設(shè)計(jì)，本章所提傳輸設(shè)備指中繼節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)。硬件平臺(tái)MCU采用MSP430F149，射頻芯片采用CC1100，射頻傳輸模塊設(shè)計(jì)功放電路，功放采用SKY65004。電壓轉(zhuǎn)換采用JMA-2.5W和MAX604。硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖如下所示。7.3軟件設(shè)計(jì)傳輸設(shè)備軟件需實(shí)現(xiàn)：1.簇樹(shù)網(wǎng)路的建立與維護(hù)；2.穩(wěn)定可靠的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；3.協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)自身系統(tǒng)的運(yùn)行。中繼節(jié)點(diǎn)的軟件工作流程如下列圖所示。中繼節(jié)點(diǎn)參加網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程是：設(shè)備首先監(jiān)聽(tīng)公共頻點(diǎn)，找到路由節(jié)點(diǎn)的ID，然后切換到簇內(nèi)頻點(diǎn)，開(kāi)始超幀調(diào)度，發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求。路由節(jié)點(diǎn)的軟件工作流程如下列圖所示。路由節(jié)點(diǎn)上電初始化后立即進(jìn)入超幀調(diào)度運(yùn)行階段并在每個(gè)超幀開(kāi)始時(shí)播送發(fā)送Beacon幀。傳輸設(shè)備的路由策略采用表驅(qū)動(dòng)和按需路由，有SINK節(jié)點(diǎn)發(fā)起HELLOFrame，路由節(jié)點(diǎn)收到HELLOframe建立到Sink節(jié)點(diǎn)的路由表，選擇到信號(hào)質(zhì)量最好的路由節(jié)點(diǎn)作為到SINK下一跳的路由。路由表需要定期更新。7.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)家庭安裝布設(shè)要求，遵循美觀、隱蔽、微型的原那么，采用公模塑料外殼，充電器形式。7.5產(chǎn)品化設(shè)計(jì)7.5.1 EMC設(shè)計(jì)考慮電磁兼容性設(shè)計(jì)，遵循EMC原那么，借鑒經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行EMC及EMI測(cè)試，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良?？紤]到交流220V供電對(duì)無(wú)線射頻傳輸?shù)挠绊?，加?qiáng)對(duì)硬件設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制。7.5.2 可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)時(shí)考慮焊接、測(cè)試環(huán)節(jié)，做到標(biāo)識(shí)清楚整齊，焊接、調(diào)試方便；設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)，板上提供測(cè)試信息，方便設(shè)備測(cè)試；軟件設(shè)計(jì)及下載調(diào)試遵循簡(jiǎn)單快捷易上手原那么。7.5.3 可靠性設(shè)計(jì)采用降額設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)選用了高質(zhì)量、高可靠性的元器件。采用較高精度等級(jí)及可靠性高的分立元件、采用工業(yè)級(jí)的集成芯片。器件的選擇符合工作環(huán)境的要求。硬件設(shè)計(jì)考慮EMC設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)從編碼可讀性、正確性、可移植性、可測(cè)試性、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化等環(huán)節(jié)考慮提高軟件的可維護(hù)性和可靠性。八 網(wǎng)關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)方案8.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)1.工作溫度范圍：-20~85℃2.供電方式：直流5V；3.無(wú)線頻段：433MHz頻段4.發(fā)射功率：可編程控制的輸出功率，最大功率可達(dá)+25dBm；5.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：1.2～100Kbps可調(diào)；6.天線：鞭狀全向天線，3dBi增益，駐波比<1.5；7.接口支持：SD卡座，USB主機(jī)，USB設(shè)備，RS232，RJ45。8.2硬件設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)控制核心選用三星S3C2440A。采用ARM920T內(nèi)核，主頻400MHZ，射頻傳輸射頻芯片采用CC1100，射頻傳輸模塊設(shè)計(jì)功放電路，功放采用SKY65004。gprs彩信模塊采用IWOW公司的TR800。TR800支持四頻(GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900)。內(nèi)嵌協(xié)議：TCP/IP、WAP、MMS以及Push-To-Talk。內(nèi)含3Mbytes內(nèi)存可應(yīng)用于客戶(hù)應(yīng)用程序。提供包含2個(gè)UART和1個(gè)SPI總線，提供1路數(shù)字及2路模擬音頻接口。攝像頭選用omnivision的ov9650，130萬(wàn)像素，YUV/RGB輸出格式。電源模塊采用國(guó)家半導(dǎo)體公司LM2576,和LM1084實(shí)現(xiàn)，LM2576為開(kāi)關(guān)型降壓集成電路，最大輸出電流3A；最高輸入電壓40V；輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ〔可調(diào)〕等可選。LM1084為低壓差調(diào)壓器，最高輸入電壓29V，輸