嵌入式EIB网关设计

论文摘要

随着计算机的日益普及和通信技术的迅猛发展,使得家庭设备逐渐进入智能化和网络化。从最常见的楼宇可视对讲系统到家庭安防系统、智能灯光系统、家庭高清多媒体系统等,都无疑体现了智能家居在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。EIB（European Installation Bus）作为电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准,在智能家居中占有及其重要的地位。随着人民生活水平的提高,原本仅使用在展览馆、银行、商业和工业大厦中的EIB系统现已经逐步应用到住宅建筑和私人公寓等小型建筑中。然而对于很多弱电系统集成商来说,为了实现家居智能化,在将EIB系统集成到自身的系统的过程中遇到一个棘手问题,即如何实现EIB系统与其他系统的通信,如空调系统、中控系统等。这时就需要一个EIB网关,实现EIB协议到其他协议的相互转换,以此来满足客户的需要,因此EIB网关对智能家居的集成应用推广具有极其重要的意义。由于市场上基本上没有这方面产品,本文正是根据市场的强烈需求提出了嵌入式EIB网关的设计。本文首先总结性介绍了智能家居的概念及其发展现状,比较分析了的目前国内外典型智能家居总线的优缺点,然后对EIB总线协议进行了深入的研究,包括EIB拓扑结构,EIB总线元件,EIB系统通信,EIB通信模型及报文结构,EIB标准数据类型等,随后深刻剖析了EIB的外部通信机制,提出了串行PEI-16通信为EIB网关的外部通信应用方案。以此通信方案为理论基础设计开发了基于I-7188嵌入式控制器模块的EIB网关。本网关快速实现了EIB协议与其他协议相互转换,同时具有EIB总线监测功能,具有良好的市场推广意义及应用前景。目前已经在实际工程中使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 智能家居的概念
• 1.2 智能家居的发展概况
• 1.3 智能家居主要总线协议
• 1.3.1 X-10协议介绍
• 1.3.2 CEBus协议介绍
• 1.3.3 HBS协议介绍
• 1.3.4 EIB协议介绍
• 1.4 课题研究意义
• 1.5 论文安排
• 第2章 EIB总线协议研究
• 2.1 EIB概述
• 2.2 EIB拓扑结构与总线元件
• 2.3 EIB系统的通信
• 2.3.1 物理地址与组地址
• 2.3.2 通信对象和EIB通信过程
• 2.4 EIB通信模型及报文结构
• 2.5 EIB标准数据类型
• 第3章 EIB总线的外部通信机制
• 3.1 外部消息接口
• 3.2 PEI-16消息格式
• 3.3 PEI-16协议描述
• 第4章 总体设计
• 4.1 需求描述
• 4.2 总体方案设计
• 4.3 硬件选型
• 4.3.1 I-7188 功能特点
• 4.3.2 EIB网关接口功能分配
• 第5章 软件设计
• 5.1 数据库设计及存储分配
• 5.2 初始化模块设计
• 5.3 接口驱动模块设计
• 5.3.1 EIB网关与EIB系统接口驱动设计
• 5.3.2 EIB网关与其他系统接口驱动设计
• 5.4 EIB系统RS232通信模块配置设计
• 5.5 数据处理模块设计
• 5.5.1 EIB数据处理模块
• 5.5.2 AT-BUS数据处理模块
• 5.5.3 AIR-BUS数据处理模块
• 5.5.4 配置数据处理模块
• 第6章 总结与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 未来发展方向
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文