基于APP和Cortex A8的智能家居系统设计与实现涉及了硬件设计和软件设计两大核心部分。在硬件设计方面，智能家居系统主要实现了环境监测、模式切换、娱乐休闲、家电控制、安全防范与报警等功能。具体到硬件组成，包括嵌入式系统网关模块、无线传感器节点、温湿度传感模块、气体烟雾传感模块、热释电红外传感模块等。
嵌入式系统网关模块采用Exynos4412处理器，内建四个1.6GHz的Cortex-A9处理器核心，具备了16000DMIPS的运算能力，采用32纳米HKMG工艺，二级缓存为1MB，支持HDMI 1.4，集成Mali-400MP图形处理器，且整机性能提升60%，功耗下降20%。此模块可以流畅运行Android 4.1操作系统，适合低功耗、快速响应的智能家居和物联网终端产品。
无线网络ZigBee节点采用TI公司的CC2530处理器，这是一种SoC解决方案，适用于ZigBee、RF4CE和2.4GHz IEEE802应用。具有高接收灵敏度、低功耗、低成本，以及强大的抗干扰能力。其外围电路可以实现传感器数据采集、无线数据收发、外接终端或设备控制等功能。
DHT11温湿度传感模块使用AM2302集成温湿度传感器，拥有高可靠性和稳定性，集成了NTC测温元件和电容式湿感元件，通过单总线与外部通信，数据格式已经规范化。此模块适合于各类环境的温湿度检测。
气体烟雾传感模块使用MQ-5传感器，该传感器由微型AL203陶瓷管、SnO2敏感层、测量电极和加热器构成，能够将有害气体浓度转换为标准电信号，具备高灵敏度和稳定性，适用于实时监测烟雾和有害气体泄露，进一步结合室内换气功能能够实现有害气体的排放。
热释电红外传感模块是智能家居安全防范系统的关键部分，主要用于防盗。通过红外线信号的探测元、滤光窗和场效应管阻抗变换器来检测移动人体辐射的红外线信号。该模块对于移动的人体或接近人体体温的移动物体敏感，输出信号虽弱但性能稳定，需在电路中进行放大。
在软件设计方面，系统主程序流程涉及在家模式、外出模式和睡眠模式三种控制方式。系统能够根据默认或用户设定情况，对环境监测系统、照明系统、门禁系统、家电控制系统进行自动或手动控制。手动控制通过系统中断实现，默认为自动控制。自动控制时，系统会将传感器采集的信息汇总到主控制器，并通过无线网络模块将这些信息。
综合来看，智能家居系统设计是一个涉及嵌入式系统、无线传感网络、环境监测传感器、安全防范传感器以及软件控制等多个领域的复杂工程。通过综合运用这些技术，智能家居系统能够为用户提供便捷、安全、舒适的居住环境。从上述内容可以了解到智能家居系统设计的核心组件，以及它们在系统中的作用和相应的技术细节。对于希望深入了解智能家居系统的设计与实现的专业人士来说，这些知识将是非常宝贵的参考资源。
