智能主機網關是智能家居系統的核心，是智能家居系統的關鍵所在，今天小編就為大家介紹一下基于WiFi的智能主機網關的設計方案。

門鎖網關系統組成

在整個智能家居系統設計過程中，設計的原則是“以人為本”，即在智能化的設計過程中，始終從用戶的角度出發，做到系統功能滿足要求、系統穩定以及操作符合用戶習慣等。

該系統主要由三部分構成，分別為智能終端、門鎖網關及家庭數據采集與家電控制。整個系統網絡可以分為家庭內部網絡和家庭外部網絡兩部分。

內部網絡由ZigBee模塊和WiFi無線通信網絡構成，主要提供本地用戶對智能家居控制系統的訪問與控制;

家庭外部網絡則通過路由器連接外部Internet，以提供遠程用戶對智能家居控制系統的訪問與控制。

進行智能家居系統設計的主要任務是將包含的各功能子系統進行整合集成，門鎖網關集成如圖所示：

智能終端為智能手機及平板電腦等設備，本設計為了保證通信的穩定和方便采用了兩種數據傳輸方式，分別為WiFi通信和以太網通信。WiFi無線通信免去了布線復雜的問題，本地用戶可以通過WiFi和以太網的通信方式接入到門鎖網關中，以實現對家居系統的控制。

門鎖網關設計結構

經過對智能家居控制系統方案的選擇及技術手段的選定，下圖所示為智能家居系統總體控制框圖：

硬件組成部分

電源部分：電源部分是為整個智能家居控制系統供電，因此是硬件設計的重點，整個網關采用USB供電。

核心板設計：核心處理模塊是整個智能家居控制系統的核心，本設計采用嵌入式ARM-STM32F103C8芯片，首先繪制其最小系統原理圖，PCB板制作成雙層板。其主要完成以下工作：接受各個功能子模塊所采集的數據信息進行分析，對分析結果和客戶所需要實現的功能，然后發送指令對家電設備進行控制;并以嵌入式系統設定網關，對通過網絡訪問家電設備時提供安全機制保障。

功能子模塊：功能子模塊以核心處理模塊為核心，實現系統所需的特定功能，比如：室內溫度及氣體的采集、家電遠程控制等。每個模塊的實現功能都是由核心處理模塊來發送指令。

軟件組成部分

要實現智能家居系統功能，光搭建硬件平臺是不夠的，還需要編寫相應的軟件程序使系統正常運行，實現智能家居。

系統的軟件設計采用了基于嵌入式實時操作系統的軟件設計方法，以μC/OS-Ⅱ作為軟件平臺，采用模塊化設計，具有良好的可移植性。有了μC/OS-Ⅱ操作系統的支持，所有用戶的任務可以并行運行，應用程序的編寫更加簡易。

各模塊分為不同的程序層，共分為三個程序集合。內層是μC/OS-Ⅱ內核，承擔內存管理、任務通信、延時處理和任務調度等方面的工作;中間層移植和編寫各部分通信協議和底層接口芯片的驅動程序;程序設計的最外層的程序集合為硬件接口層，它不是實際的軟件層，并不做軟件編寫工作。應用程序的設計建立在這幾個層次上，為用戶提供相應的功能調用。軟件的首要工作是操作系統μC/OS-Ⅱ的移植，其次是芯片驅動程序的編寫，最后才是應用軟件的編寫。

以上就是智能家居主機網關的設計過程，希望能夠對大家有所幫助。

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