原标题：智能家居基于CortexM3／M0的感知与控制子网设计

智能家居基于Cortex-M3/M0的感知与控制子网设计是一个复杂但高效的系统设计方案，以下是对该设计的详细阐述：

一、设计背景

在物联网智能家居系统中，传统的按功能划分的抄表网、环境网、电控网、安防网等子网已经无法满足现代智能家居的需求。这些子网之间存在信息孤岛，难以实现信息的共享和协同工作。因此，需要将这些子网融合为按信息流向的感知网和控制网，以实现智能家居系统的整体优化和智能化控制。

二、设计思路

1. 融合子网：将传统的按功能划分的子网融合为感知网和控制网。感知网负责收集家庭中的各种信息，如温度、湿度、烟雾浓度等；控制网则负责根据感知网收集的信息对家庭设备进行控制，如调节空调温度、开关灯光等。

2. 选用高性能微处理器：NXP Cortex-M3/M0系列ARM微处理器具有优异的性能和低廉的价格，为智能家居系统的设计提供了良好的条件。这些微处理器具有丰富的外设接口和强大的处理能力，能够满足智能家居系统对数据处理和通信的需求。

三、系统架构

智能家居系统采用分布式测控系统的架构，包括上层管理网、下层感知/控制网和嵌入式通信服务器。

1. 上层管理网：上层管理网是以太网，用于在广阔的互联网范围内实现信息共享。它连接有各种管理、存储及远程控制设备，可以实现对智能家居系统的远程监控和控制。

2. 下层感知/控制网：下层感知/控制网按信息流向整合形成感知网和控制网。感知网以多主或轮询的方式向上传送信息，而控制网则采用一主多从方式向下传送控制命令。在感知/测控网中，按媒体连接型式有RS485总线网、CAN总线网、ZigBee总线网、WiFi总线网等。

3. 嵌入式通信服务器：嵌入式通信服务器是智能家居系统中的核心模块，它负责上下信息的传递、数据融合、分类以及安全管理。选用的NXP公司Cortex-M3系列中的LPC1768处理器是一个低功耗、具有强大功能的32位ARM芯片，能够满足智能家居系统对处理器的需求。

四、详细设计

1. 感知网设计：

• 选用ZigBee、CAN等总线技术构建感知网，实现家庭内部各种传感器的数据采集和传输。

• 传感器包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，可以实时监测家庭内部的环境参数。

• 感知网将采集到的数据通过无线网络或有线网络传输给嵌入式通信服务器进行处理。

2. 控制网设计：

• 控制网采用一主多从的通信方式，由嵌入式通信服务器作为主节点，控制各种家庭设备作为从节点。

• 根据感知网收集的信息，嵌入式通信服务器向控制网发送控制命令，实现对家庭设备的智能化控制。

• 控制网可以包括灯光控制、空调控制、窗帘控制等子系统，满足家庭生活的各种需求。

3. 嵌入式通信服务器设计：

• 嵌入式通信服务器选用Cortex-M3系列的LPC1768处理器作为核心处理器。

• 处理器通过以太网接口与上层管理网进行通信，实现信息的共享和远程监控。

• 处理器还通过RS485、CAN等总线接口与下层感知/控制网进行通信，实现数据的采集和控制命令的发送。

• 嵌入式通信服务器还负责数据融合、分类以及安全管理等功能，确保智能家居系统的稳定性和安全性。

五、应用与展望

基于Cortex-M3/M0的感知与控制子网设计已经成功应用于多个智能家居系统中，取得了良好的效果。未来，随着物联网技术的不断发展和智能家居市场的不断扩大，该设计将具有更广泛的应用前景。

综上所述，智能家居基于Cortex-M3/M0的感知与控制子网设计是一个高效、稳定、可扩展的系统设计方案，能够满足现代智能家居系统的需求。