摘　要：介绍以lonworks技术构建的家庭内部控制网络，提出了利用手机短信远程监控的设计方案。

　　关键词：lonworks技术；智能家居；短信监控

1　lon works技术简介

　　lonworks技术的核心元件是具备通信和控制功能的neuron芯片。其上集成有三个8位cpu：介质访问处理器用于链路层控制，应用处理器用于处理用户应用程序，还有一个网络处理器用于网络层控制，三个处理器可实现完整的lontalk通信协议。lontalk是lon－works网络的通信协议，遵循osi七层参考模型，实现了一个固化在神经元芯片上的网络操作系统，这是任何其他总线技术所不具备的。网络通信采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。lontalk通信协议的所有内容都已固化在neuron芯片中，开发者并不需要知道它的细节。neu－ron芯片还有11个双向可编程i／o口，可配置成34种i／o对象，包括直接i／o对象、并行双向i／o对象、串行i／o对象和定时器／计数器输入／输出对象，根据需求不同可灵活选择接口方式以实现与外围设备的接口。echelon公司为用户提供neuron c语言开发neu－ron芯片，它由ansic发展，经扩展后支持输入／输出、事件处理、报文传送和分布对象。

　　除了neuron芯片，echelon公司还为系统设计者和用户提供了系统集成开发工具lonbuilder和node－builder。nodebuilder用于开发单节点，lonbuilder用于开发多节点和测试系统。作者使用的是nodebuilder，它包括lonworks向导软件工具（lonworks向导是一套只需按几下鼠标就可生成一个互操作lonworks节点的软件模板）。

2　网络构成

　　该设计选用两级计算机监控系统，即由上位管理机、lontalk适配器以及智能节点组成，在此一个节点即代表一个住户。上位机中包括监控级应用程序与lonworks的接口以及与数据库的接口。应用程序与lonworks底层网络通过lnsddeserver通信。

　　lnsddeserver是lonworks技术提供的网络服务工具软件之一。lnsddeserver在lonworks设备和windows客户应用程序之间交换网络变量、结构配置和应用报文。支持dde的windows应用程序作为dde客户端，监视和控制lonworks网络。因此，支持dde的应用程序可以观察网络变量的值、配置属性和显式消息，也可以改变它们的值以影响整个网络的运行。lnsddeserver可以使任何与dde兼容的mi－crosoft windows应用程序不需要编程就可以监视和控制lon works网络。用户也可以自己开发客户端监控程序，任何支持dde标准的开发工具都可以使用lnsddeserver进行上位机监控程序的开发，如vb、vc、delphi等等。

3　节点设计

　　由于现场用到的传感器较多，且需要键盘编辑各传感器的工作状况以适应住户的不同需要，而mc143150只有11个i／o口，无法满足设计需要，因此，节点设计采用了host base结构，即将神经元芯片仅作为通信协议处理器，用另一个外部处理器完成主要的测控功能。此处采用at89c51作外部处理器，神经元芯片mc143150与单片机的接口采用并行i／o对象，工作方式配置为从b方式。收发器采用ftt－10a自由拓扑双绞线收发器，硬件结构如图2所示。

　　neuron芯片的并行接口有三种工作方式：主、从a、从b方式。作者采用从b方式，用来实现neuron芯片与非neuron芯片的连接。neuron芯片mc143150的i／o0～i／o7是8位双向数据线，i／o8～i／o10是3位控制信号线。借助令牌传递／握手协议，实现neuron芯片与主机之间的双向数据传输。相对主机而言，neuron芯片相当于一个有着8位数据线、3位控制线的并行i／o设备。

　　在主机的地址空间中，neuron芯片相当于两个寄存器，一个是读、写数据寄存器（偶地址），另一个是只读状态寄存器，又称控制寄存器（奇地址）。主机通过对这两个寄存器的访问实现与3150芯片之间的数据并行传输。控制寄存器的最低有效位（通过io0读取），就是握手hs位，主机通过对控制寄存器的访问获得3150芯片反馈的握手应答。3150芯片接收io8作为片选信号cs，接收io9以确认主机的读、写操作r／w，接收io10作为寄存器的选择输入a0（a0是主机地址总线的最低有效位）。出现下列两种情况时，io0～io7构成双向数据总线：（1）cs维持“低”，io10为“高”，r／w为“低”（2）cs维持“低”，io10为“低”，r／w为“高”或“低”。如果cs维持“低”，io10为“高”，r／w为“高”，io0输出的是给主机的 握手应答信号。所以，主机访问偶地址是实现数据传输，访问奇地址是监视hs的状态。

　　在与lonworks总线的接口上，作者选用的是ftt－10a自由拓扑双绞线收发器。它支持无极性星型、总线型和环型布线，不再局限于总线拓扑结构。ftt－10a收发器的主体是一个隔离变压器，它集成了一个78kbps差分曼彻斯特编码通信收发器。ftt－10a能自动检测5m、10m或20m三种时钟频率；在未加电时呈高阻状态，不会影响网络通信，是常用的收发器。

　　现场传感器用了煤气探头、烟雾传感器、温度报警器、温湿度传感