第1页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共17页智能家电网络管理系统——G&D小组一、方案简介智能家电网络管理系统的目标是实现家用电器的网络化、智能化管理。通过该系统将家中的网络电器与互联网相连，这样无论何时何地，用户都可以通过该系统远程操纵家用电器、对家中的大小事务发布指令、了解家中的状况。智能家电网络管理系统的核心部分是一个嵌入式Web服务器，它主要具有以下功能：1.系统集有线和无线Web服务器于一体，用户可以利用办公室的PC机登录家中的Web服务器，在通过用户名和密码验证后，便可以查看并控制家用电器；也可以用手机发送短消息来控制家用电器；2.系统具有良好的用户界面，当清晨用户离家上班时，只需顺手按几个按键，便可以使整个房间里的家电有条不紊地忙碌起来。在完成用户指定的任务后，向用户反馈必要的信息。3.系统留有功能扩展接口，以便日后应用于防火防盗等功能。二、系统原理和硬件连接系统的原理框图如图1所示，主要包括：ARM微控制器STR710、以太网控制器CS8900A、GPRS模块MC35i以及LCD。其中STR710与MC35i通过RS232串口相连，与CS8900A通过ISA总线相连。图1系统原理框图1.ARM微控制器STR710第2页共17页第1页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共17页STR710是整个系统的核心。它作为一个嵌入式网关，将外部网络与所有的网络家电连接在一起,是整个系统运行的平台。首先，在远程操纵家电方面，STR710负责从MC35i接收到的短消息和从CS8900A接收到的以太网数据中提取出用户指令，然后根据该指令操纵相应的网络家电或者查询其运行情况，最后再通过MC35i以短消息的形式或通过CS8900A以网页的形式将指令的执行结果反馈到用户终端。其次，在网络家电工作模式设置方面，STR710的任务就是在LCD上显示相应的菜单以及帮助信息，通过良好的界面指导用户完成设置。之后，STR710定时查看家用电器的工作情况。一旦出现紧急或危险的状况时，及时采取必要的保护措施，并通过MC35i发送警告信息。2.网络控制器CS8900A2.1CS8900A简介CS8900A是CIRRUSLOGIC公司生产的低功耗、性能优越的16位以太网控制器。该芯片的突出特点是使用灵活,其物理层接口、数据传输模式和工作模式等都能根据需要而动态调整,通过内部寄存器的设置来适应不同的应用环境。2.1.1主要功能模块：CS8900A内部结构框图如图2所示。它内部主要的功能模块是802.3介质访问控制块(MAC)。802.3介质访问控制块支持全双工操作,完全依照IEEE802.3以太网标准(ISO/IEC8802-3,1993),它负责处理有关以太网数据帧的发送和接收,包括:冲突检测、帧头的产生和检测、CRC校验码的生成和验证。通过对发送控制寄存器(TxCMD)的初始化配置，MAC能自动完成帧的冲突后重传。如果帧的数据部分少于46个字节,它能生成填充字段使数据帧达到802.3所要求的最短长度。第3页共17页第2页共17页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共17页图2CS8900A内部结构框图2.1.2主要特点：·符合IEEE802.3以太网标准,并带有ISA总线接口;·片内4K字节RAM;·适用于I/O操作模式,存储器操作模式和DMA操作模式;·带有传送、接收低通滤波的10Base2T连接端口;·支持10Base2,10Base5和10Base2F的AUI接口;·自动生成报头,自动进行CRC检验,冲突后自动重发;·最大电流消耗为55mA(5V电源);·全双工操作;·支持外部EEPROM。另外,要实现CS8900A与STR710之间的数据通讯，在电路设计时可根据具体情况灵活选择合适的数据传输模式。CS8900A支持的传输模式有I/O模式和Memory模式,另外还有DMA模式。其中,I/O模式是访问CS8900A存储区的缺省模式,比较简单易用，所以在本系统中我们选用I/O模式。2.2CS8900A的基本工作原理2.2.1CS8900A与STR710的硬件连接CS8900A与STR710的硬件连接框图如图3所示，STR710通过/SBHE、/IOW和/IOR等控制信号实现对CS8900A的工作方式控制和读写操作。需要说明的是:当CS8900A有硬件复位或软件复位时,它将默认成为8位工作模式。因此,要使CS8900A工作于16位模式,系统必须在访问之前提供给总线高位使能管脚(/SBHE)一个由高到低、再由...
