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。现在就为大家介绍一下智能家居语音控制的实现原理以及简单的实现过程。

智能家居语音控制 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的叠加。

视频叠加单元采用东芝公司的视频叠加芯片TBl238和三星公司的视频编码芯片KA2198实现视频叠加和编码。TBl238是基于I2C总线的彩色电视信号处理芯片，可以实现外部视频信号解码、同步提取、三基色信号叠加等功能;片内含有视频与色度信号处理以及扫描小信号产生电路，集成基带延迟线，以及音、视频开关电路，可单片实现PAL/NTSC制信号的解码，输出R、G、B三基色信号。视频系统的RGB编码采用KA2198单片电路，支持PAL制式和NTSC制式。KA2198包含了R-Y/B-Y矩阵、调节器、脉冲产生器、标准仪、内嵌的色度BPF(带通滤波器)和亮度延迟线、使用S-VHS系统的Y/X输出。

视频叠加采用复合视频信号彩色解码后叠加法。外部视频信号由TBl238解码为RGB三基色信号，与VG2输出的RGB信号分别叠加;得到叠加后的RGB信号，再由KA2198进行视频编码，输出含有叠加图形的复合视频信号。电路组成如图2所示。

智能家居语音控制 市话控制单元

市话控制单元利用住宅电话资源，串接在外线和用户的普通电话机中间，平时不影响电话正常使用。它由外围摘挂机控制电路、振铃检测电路、DTMF收发电路、语音录放电路等构成。采用MT8888为核心，接收和发送DTMF全部16个信号。MT8888发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，接收部分用于完成DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出;可调整双音频模式的占空比，能自动抑制拨号音和调整信号增益，带有标准的数据总线，与TTL电平兼容。采用VG2微控制器进行编程控制，可实现通过DTMF收发电路拨出电话号码进行电话通告和报警，以及接收远端的用户指令对家庭设备进行相应的操作。

选用的数字语音芯片为ISDl420，具有先进的模拟/数字语音存储技术，音质好，无需A/D转换，可录制20 s的语音信息，可分段存储信息，地址总线与单片机接口;零功率信息存储方式，断电情况下，信息可保留10年以上;易于使用，可随意改变录音内容，录放次数达10万以上。

在本系统中，ISD1420用于存储用户的地址语音信息(住宅的地理位置)，以便与110联网。电话在模拟摘机后的系统提示语音和各种警情语音信息由VG2的音频引擎输出直接耦合到通话线路中。当接收到报警信号时，系统查询系统参数，决定是否报警，采用何种方式报警(可以自动拨出用户设置的报警电话，向用户提供语音报警和现场声响;也可通过电话指令启动警号和其他执行机构)，并决定主机进入布防还是撤防状态。摘挂机电路通过控制一个电流源的通断来实现。在挂机状态下，电路上的电流可以忽略不计;摘机时的电流约为30 mA，同时可以保证电路具有较小的直流阻抗(<300Ω)和较大的交流阻抗(>600Ω)。振铃时线路上为(90±15)V、(25±3)Hz、ls送、4s断的蜂音(GB3380-1982)，将线路上的电压与参考电压比较，以检测出振铃信号。

当有电话呼入时，在响铃达到殴定次数后，家居控制器接管电话，给出语音提示，提供留言或输入密码进入家电控制(若3次输入密码不正确，则家居控制器将自动挂断电话)。电话线路上的拨号音、回铃音、忙音等信号是频率为(450土25)Hz的交流电源，电平为(-10±3)dBm。置MT8888为呼叫进程处理模式.根据不同信号的计数值不同进行区分，可实现拨号音、忙音、回铃音的检测。市话控制单元结构如同图3所示。

2.3 数据传输及数据存储单元

采用Realtek公司的以太网接口芯片RTL80l9AS和Philips公司的USB主从控制芯片ISP1161A1，为用户提供网络接入和数据存储功能。

ISPll6lAl是Philips公司生产的一种单片通用串行总线(USB)控制器，遵循USBv2.0规范，为USB HC提供了2个下行端口，为USB DC提供1个上行端口。每一个下行端口都有自己的过流(OC)检测输入端和电源转换控制输出端;上行端口有自己的VBUS检测输入端。内建4 KB的FIFO缓存RAM供HC使用，2 462字节的FIFO缓存RAM供DC使用。在ISP116lAl作为USB主机时，根据硬件资源的分配，其数据地址是0x015000000，命令地址为0x01500002。HC的编程接口时序*小值不超过300ns，在VG2接14.318 MHz晶振、ISP1161外接12 MHz晶振时，可以满足VG2和ISP1161协调工作的时序要求。RTL8019AS网络接口芯片具有16位数据总线和24位地址总线，具有曼彻斯特编码、冲突检测和重发的功能;可以与很少的外围电路一起完成数据的发送和接收，全双工，收发速率可同时达到10Mbps;内置16KB的SRAM用于数据收发的缓冲，支持跳线和免跳线，即插即用的上作模式。图4是数据传输及数据存储结构图。RTL8019AS工作在跳线方式下，IOS3～IOSO为低电平，设置其I/O基地址为Ox300，RTL8019AS只对地址为0x300～0x31F的信号产生响应;IRQS2～IRQS0为低电平，INT0被选中作为中断请求的输出，PLl、PLO为低电平.设置具有自动检测接口类型的功能。