现代社会家庭以家居的安全、舒适、便利和多元化信息的生活环境作为一个理想目标，20世纪90年代以后，网络化智能家居的出现，实现了在家庭范围内信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、照明设备、家庭求助报警、家庭安防及水电气热表(四表三防)等家居设备的远、近程网络互连，为用户提供了服务和自主管理能力。本文采用多媒体处理器Virgine G2(简称“VG2”)作为主控芯片设计了一款智能家居控制器，以家庭人居习惯的音视设备为中心，以电视与遥控器为人机交互界面，实现家庭住宅的自主管理和智能化服务。

　　1 智能家居控制器设计

　　1.1 智能家居控制器总体结构

　　智能家居控制器采用家庭电视显示，由遥控器、面板自带键盘控制CONTROL ENGINEERING China版权所有，将信息设备、通信设备、家用电器、安防系统、门禁系统、四表自动抄表系统等独立单元的家居设施跨平台地有机结合，利用网络和电话实现远、近程操作控制智能化。图1是智能家居控制器系统基本结构图。

　　1．2 智能家居控制器功能

　　智能家居控制器的没计原则以人居习惯为出发点，最大限度地方便用户使用；以控制器为核心，接口电路易于安装和扩展。

　　控制器提供4路音视

频输入切换接口，在主控制芯片VG2的控制下，对输入信号进行切换，并可对视频输入信号进行图文叠加处理输出到电视显示器上。家居控制器以设置的红外入侵、门磁窗磁、门铃门禁和气体传感器动作信号为依据，为用户提供家庭安全防范。用户可手动设定，或远程管理家庭声光设备和控制家用电器的运行。

　　根据网络接入的不同www.cechina.cn，家居控制器可运行在3种模式(家庭自主系统、小区服务器网络系统和TCP/IP宽带网络系统)下，为用户提供以下功能。

　　①家庭理财：家庭水费、电费、煤气费和供热费的记录显示和传输；家庭日常支出的录入和显示；家庭月、季、年支出累计。

　　②家政服务：家庭对小区物业公司的钟点工(清洁、保姆、护理等)，医护人员，水电气维修工控制工程网版权所有，送饭、送货人员的预约、召唤和呼救。

　　③家庭安防：门禁(可视对讲)控制操作；家庭安防系统(红外入侵报警、窗玻璃碎报警等)预警设置和声光／远程报警。

　　④家庭电子保姆：可预置(或通过电话远程控制)电饭煲、微波炉、洗衣机、热水器等家电的开关时间。

　　⑤家庭信息平台：直接收看电视节目；转接播放VCD、DVD；完成数字电视接收、转换和高清晰电视处理播放；实现网络接入等。

　　⑥物业管理：小区发布公共信息；各户信息通告等。

　　1．3 接口设计

　　根据系统功能设计，家居控制器提供了丰富的功能接口。

　　音视频输入接口：接入有线电视、DVD／VCD、摄像头等信号。在模拟电子开关的控制下可根据需要进行切换控制。

　　音视频输出接口：通过视频利用放大器MAX4310实现4路复合视频信号的驱动功能，为电视机提供声音和视频图像信号。

　　网络输入／输出接口：接入网络，提供网络数据服务，采用芯片RTL8019ASwww.cechina.cn，全双工，收发速率可达10 Mbps。

　　键盘接口：外接面板20键键盘，用户通过键盘或遥控器操作选择相应功能。

　　USB接口：接入优盘，提供数据存储功能、功能扩展预留；以ISPll61A1为核心，提供2路下行端口，1路上行端口，遵循USBv2．O规范。

　　RS485接口：接入多功能集中／远传自动抄表系统，可直接与数据采集器相连接，实现对4路基表输出的脉冲信号实时采集、自动处理和数据保存。

　　I／O接口：提供8路输入和8路输出，接收来自红外入侵探测器、门磁窗磁、门铃门禁和多种传感器的安防警示系统的信号，为系统报警提供依据；输出控制信号，实现家电控制、声光控制和报警控制。

　　市话接口：串接在外线和普通电话之间，接入市话网，接收电话控制指令，可自动拨打预设电话报警，亦可直接与110联网报警。采用MT8888负责DTMF信号的收发，使用ISD1420录入用户的地址信息。

　　2 关键技术及其实现方案

　　VG2是ADChips公司推出的一款内嵌32位微处理器的多媒体处理器控制工程网版权所有，集数据、视频、音频处理为一身。内部包括1个基于3维图形算法的2维图形加速器VR0_2D，还嵌有1个32通道的8/16位音频引擎，以及视频DAC、DRAM控制器、DMA、定时器、双串口等多种外设。

　　家居控制器的主要功能单元包括：视频叠加、数据传输与存储、市活控制和抄表系统。其中，抄表系统采用“多用途集中远传抄表系统”，通过R8485网络与主控模块相连接，硬件上无需另行设计。

　　2．1 视频叠加单元

　　视频叠加单元实现图形文字与视频信号的叠加(如操作提示信息与电视信号的叠加等)。主控芯片VG2对图像数据进行处理，将图像数据转换成RGB信号输出；同时带有行、场等各种同步信号，为视频叠加电路提供图像RGB信号，以实现与外部视频信号