在第1部分，咱们介绍了家庭主动化体系规划的一般规划考虑要素。在第2部分中，咱们将介绍家庭主动化体系的架构。
咱们首先从依据星形拓扑结构的家庭主动化体系开端。这类体系首要包含两类操控单元：1个中心操控单元(CCU)和多个房间操控单元(RCU)。
● 依据星形拓扑结构的家庭主动化体系架构
图1：体系架构
1.中心操控单元：中心操控单元是家庭主动化体系的中心纽带和大脑。中心操控单元还可履行房间操控单元的功用。中心操控单元的常见功用包含：
a.运用各种传感器丈量当时的环境条件，并相应地操控房间的灯火和电扇
b.经过GSM或以太网接纳长途用户的指令，并按照接纳到的指令操控特定房间内的电器
c.依据时刻操控电器，例如在特定时刻主动封闭电视
d.监测电源的当时状况，并在检测到电源毛病时封闭电器
e.当检测到侵略行为或许在体系中检测到毛病时告诉长途用户
2.房间操控单元：房间操控单元操控特定房间内的电器，具有一套用来感应周围环境的传感器。它能依据当时条件确认动作道路。房间操控单元的常见功用包含：
a.运用各种传感器监测当时环境条件，并将数据传送给CCU
b.从CCU接纳指令，并依据接纳到的指令开关电器
c.依据便携式长途遥控装置的输入操控电器
d.依据用户按键的输入操控电器
让咱们别离了解一下这两种单元的架构：
● 1.中心操控单元
这是担任监控整个家庭主动化体系的主单元。该单元与各种其它体系模块衔接，以履行所要求的使命。最常见的CCU接口如图2所示。其间有些接口是可选的，由体系和用户需求决议是否运用。
图2：中心操控单元模块级架构
典型中心操控单元中包含的模块有：
A.传感器：传感器是家庭主动化体系的眼睛。它们“调查”环境，并将发现的内容转换为很简略由微操控器或体系处理器丈量的电量。根本的家庭主动化传感器包含温度传感器、湿度传感器、光传感器、气体传感器等。这些传感器供给的信号方法的数据可直接用来操控各种电器而且无需人为干涉。例如，太阳落山时主动敞开灯火；半小时内涵房屋中未检测到任何动作时主动封闭空调；或许当体系检测到LPG走漏事情时响起警报。
B.模仿前端(AFE)：每个传感器都将物理参数（例如温度或光强度）的改变转换为相似的电气参数（例如电阻或%&&&&&%）改变。当这些物理量转换为等效电压后，微操控器就能辨认环境改变。因而，需求将模仿前端(AFE)衔接到模仿传感器。AFE经过滤除信号噪声并供给所需的信号增益，然后对传感器的输出信号进行预先处理。此外，AFE还需求针对传感器读数校准体系，为体系供给用以辨认环境改变的基值。
C.长途衔接：依据运用需求和其它规划考虑要素的要求，用户或许要对体系和电器实施长途操控。两种最常见的办法是运用GSM移动电话和因特网。GSM接口和以太网接口（或二者兼有之）都可用于从长途方位与体系进行通讯。此外，体系也可向用户发送或“推入”有用的信息，例如定时晋级、毛病或侵略等。这些衔接选项一般选用SPI或I2C等串行通讯协议与主处理器进行通讯。
【系列文章】
家庭主动化体系规划(1):一般规划考虑要素
家庭主动化体系规划(3):使用片上体系技能完成
D.本地衔接：中心操控单元和房间操控单元需求定时以及在事情发生时彼此通讯。在CCU和RCU之间树立通讯的办法有多种，应依据体系本钱和拓扑结构来决议，这些办法包含：蓝牙、RF收发器和XBEE等。这些接口中的每一种都有利有弊，因而体系规划人员在挑选特定接口之前要考虑悉数体系要求。
E.手动操控：在典型的家庭主动化体系中，用户有时需求手动操控一个或多个电器。键盘和/或红外遥控器是为用户供给的最常见的体系操控办法。用户手动操控需求得到体系的授权，以避免体系被侵略者操控以及避免侵略警报的封闭。
F.实时时钟(RTC)：家庭主动化体系有必要可以依据时刻来操控电器。需求有一个准确的时刻源，以便使用时刻设置来操控电器。可使用外部RTC坚持体系的时刻，一起中心操控器可以对其进行拜访以接纳当时时刻相关的信息。
G.NFC接口：近场通讯(NFC)可用来完成挨近通讯。该技能在嵌入式使用中快速取得喜爱，用以完成通讯和信息同享。此外，在正门可选用该技能，让房主使用支撑NFC 功用的智能手机锁门和开锁。
H.电源监控器：任何房屋内都有许多对电压动摇比较灵敏的电器设备，它们需求特定规模内的安稳电源电压才干按预期作业。可在中心操控单元内增加用以查看瞬时电源电压的电源监控器模块。该模块将电源的电压水平下降到必定等级，使体系可以使用ADC监控电压。操控器使用来自该模块的输入检测低电压、高电压和电压动摇状况。在极点状况下，该模块能告诉RCU封闭灵敏电器以避免损坏。图3给出了简略电源监控器电路的实例。该电路能方便地在主动化体系中完成。
图3：电源监控器电路
在电源监控器电路中，分压器电路将电源电压降到可以用微操控器ADC安全丈量的较低电压水平。峰值检测器电路为下降后电压设定一个可丈量的规模。维护二极管将最大电压限制为齐纳电压 (Vz)，以维护微操控器。
● 2.房间操控单元 (RCU)
房间操控单元（下图所示）担任操控特定房间内装置的电器。该单元接纳来自中心操控单元的操控指令，也接纳可以直接操控电器的用户按键的指令。此外，房间操控单元还配有各种类型的内置传感器，用以监控各个房间内的电器。假如RCU具有IrDA接口，用户就能使用红外遥控器操控电器。假如部分通讯方法是蓝牙，那么用户就可使用智能手机操控体系。
RCU归于辅佐单元，担任监控部分环境条件并操控衔接到该单元的部分电器。RCU关于有多个房间的大房子来说非常重要。这些单元将部分环境条件发送到中心操控单元，并依据CCU的指令操控部分区域内的电器。该单元与体系中的其它模块衔接，以履行所要求的使命。图4给出了RCU的模块级方框图和描绘。
图4：房间操控单元的模块级架构
A.按键：这些按键可用来直接操控电器，运用户能使用配电盘直接开关恣意电器。这些按键在CCU体系呈现毛病时还可作为应急操控板。
B.红外传感器&解码器：这些模块为常用的便携式红外遥控器供给接口。
C.继电器驱动器：继电器需求约100mA的电流才干激活，因而继电器驱动器有必要具有所需的驱动才干才干发动继电器。此外，它们还能维护操控器免受继电器发生的电理性冲击的损坏。
在第2部分中，咱们介绍了依据星形拓扑结构的家庭主动化体系的架构。在第3部分中，咱们将展现怎么使用片上体系技能规划根本的家庭主动化体系。
