


单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于ARM的智能家居远程监控系统设计,姓名:,余康为,学号:,S13050558,专业:,计算机技术,概述,智能家居(Smart Home)也称智能住宅,是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的居住环境智能家居系统,利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,与家居生活有关的各种子系统,有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加节能,安全和舒适传统智能家居的缺点,在传统智能家居系统设计中,智能家居控制中心与终端(家电设备、安防设备、三表等)之间多采用基于总线的有线连接方式,连接方式布线复杂、线路易腐蚀、维护不方便、影响室内美观等缺点远程用户与智能家居控制中心之间的通信多采用电话线和网线的通信方式,未能将目前日益成熟的移动通信技术应用其中智能家居控制中心多采用单片机作为控制核心,随着用户功能需求的增加,由于单片机软硬件资源有限,给系统的升级、维护及调试带来极大困难系统组成,智能家居终端、智能家居控制中心、客户端,智能家居终端,智能家居控制中心,客户端,蓝牙,GPRS,本文主要对安防报警系统的设计做了详细说明,WIFI,智能家居无线技术概述,GPRS技术简述,通用分组无线业务以分组交换技术为基础,采用IP数据网络协议,使现有GSM网的数据业务突破了最高速率为916 Kb/s 的限制,最高数据速率可达17112 Kb/s。
GPRS具有永远在线、高速传输、按流量计费、减少无线资源浪费及通信成本低等优点蓝牙技术简述,蓝牙技术主要目的是在全世界建立一个短距离的无线通信标准它使用214215 GHz的ISM频段传送语音和数据运用成熟、实用、先进的无线技术来代替电缆,它提供了低成本、低功耗的无线接口,使所有固定和移动设备通过微微网PAN(Personal Area Network)连接起来嵌入式Linux介绍,嵌入式Linux指对桌面版Linux经过小型化裁剪之后,能够固话在容量只有几K或者几M字节的储存器芯片中,适合于嵌入式系统特点的嵌入式操作系统主要优点:1.硬件支持广泛2.内核高效稳定3.源代码开放,软件丰富4.良好的用户界面5.完善的网络通信和文件管理机制,嵌入式Linux的基本架构,系统的主要功能与总体结构设计,主要功能,用户通过手机或Internet实现对家电控制,门禁、安防等基础设施的远程实时监视与控制总体结构设计,系统核心:嵌入式Web服务器,家居设备与Internet网络通信方式:浏览器/服务器模式(B/S),户主可以在任何地方,通过互联网或是手机,在浏览器中输入 自己家庭网关的WEB服务器IP地址,打开智能家居的监控界面,对家庭环境进行监控。
嵌入式Web服务器,为使用户能够随时随地的通过网络浏览器监控家居中的各种情况,实现远程视频监控和家居设备的管理,需要构建嵌入式Web服务器和家居设备管理程序因此,嵌入式Web服务器的构建和具有动态交互功能的家居设备管理程序设计是现实远程监控的关键问题嵌入式Web服务器,嵌入式Web服务器是指应用于嵌入式系统的Web服务器,功能类似于PC中的Web服务器,是嵌入式技术与网络技术融合的结果目前,越来越多的嵌入式设备,如网络通信设备,信息家电设备,监控系统,工业控制系统都实现了内置Web服务器的远程设备,访问Web服务器提供的专用网页,实现对设备运行状态的检测盒控制这里采用的是Boa服务器,Boa服务器的可执行代码只有60多KB,占用资源少,代码精简,小巧,运行速度快,应用广泛Boa体系结构如下图,嵌,入,入,式,式Web,服,服,务,务,器,器,嵌,入,入,式,式Web,工,工,作,作,流,流,程,程,嵌,入,入,式,式Web,服,服,务,务,器,器,和,和,普,普,通,通PCWeb,服,服,务,务,器,器,一,一,样,样,,,,,能,能,够,够,完,完,成,成,接,接,受,受,客,客,户,户,端,端,请,请,求,求,,,,,分,分,析,析,请,请,求,求,,,,,响,响,应,应,请,请,求,求,,,,,向,向,客,客,户,户,端,端,返,返,回,回,请,请,求,求,结,结,果,果,等,等,任,任,务,务,,,,,它,它,的,的,工,工,作,作,过,过,程,程,主,主,要,要,包,包,括,括,:,:,完,完,成,成Web,服,服,务,务,器,器,的,的,初,初,始,始,化,化,工,工,作,作,,,,,如,如,创,创,建,建,环,环,境,境,变,变,量,量,,,,,创,创,建,建TCP,套,套,接,接,字,字,,,,,绑,绑,定,定,端,端,口,口,,,,,开,开,始,始,帧,帧,听,听,,,,,进,进,入,入,循,循,环,环,,,,,以,以,及,及,接,接,收,收,浏,浏,览,览,器,器,的,的,连,连,接,接,请,请,求,求,。
当,当,有,有,客,客,户,户,端,端,连,连,接,接,请,请,求,求,时,时,,,,Web,服,服,务,务,器,器,负,负,责,责,接,接,收,收,客,客,户,户,端,端,请,请,求,求,,,,,并,并,保,保,存,存,相,相,关,关,请,请,求,求,信,信,息,息,在,在,接,接,受,受,到,到,客,客,户,户,端,端,的,的,请,请,求,求,之,之,后,后,分,分,析,析,客,客,户,户,端,端,请,请,求,求,,,,,解,解,析,析,出,出,请,请,求,求,方,方,法,法,,,,URL,目,目,标,标,和,和,可,可,选,选,的,的,查,查,询,询,信,信,息,息,及,及,表,表,单,单,信,信,息,息,,,,,同,同,时,时,根,根,据,据,请,请,求,求,作,作,出,出,相,相,应,应,的,的,处,处,理,理,Web,服,服,务,务,器,器,完,完,成,成,相,相,应,应,处,处,理,理,后,后,,,,,向,向,客,客,户,户,端,端,浏,浏,览,览,器,器,发,发,送,送,响,响,应,应,信,信,息,息,,,,,关,关,闭,闭,连,连,接,接,Boa,流,流,程,程,结,结,构,构,Internet,智能家居控制中心,电话网,GPRS网络,蓝牙无线传输网络,手机,用户,安防智能终端1,安防智能终端n,异地管理计算机(客户端),家电智能,终端,系,统,统,总,总,体,体,结,结,构,构,图,图,蓝,牙,牙4.0,传,传,输,输,距,距,离,离,更,更,远,远60M,,,,,功,功,耗,耗,更,更,低,低,纽,纽,扣,扣,电,电,池,池,数,数,年,年,,,,,最,最,高,高,速,速,最,最,高,高,速,速,度,度24Mbps,系,统,统,的,的,软,软,硬,硬,件,件,设,设,计,计,系,统,统,软,软,件,件,采,采,用,用,多,多,线,线,编,编,程,程,技,技,术,术,实,实,现,现,,,,,此,此,设,设,计,计,主,主,要,要,针,针,对,对GPRS,网,网,络,络,,,,,通,通,过,过,手,手,机,机,短,短,信,信,来,来,监,监,控,控,家,家,电,电,及,及,安,安,防,防,系,系,统,统,。
主,程,程,序,序,流,流,程,程,图,图,开始,串口初始化,GPIO初始化,GPRS初始化,创建远程控制线程,创建报警线程,完成否,恢复串口,结束,N,Y,系,统,统,控,控,制,制,中,中,心,心,硬,硬,件,件,设,设,计,计,智,能,能,终,终,端,端,以,以MCU,为,为,核,核,心,心,,,,,外,外,扩,扩,蓝,蓝,牙,牙,从,从,模,模,块,块,及,及,其,其,他,他,外,外,设,设,接,接,口,口,智,能,能,家,家,居,居,控,控,制,制,中,中,心,心,硬,硬,件,件,:,:,嵌,嵌,入,入,式,式,微,微,处,处,理,理,器,器,、,、,外,外,部,部,存,存,储,储,器,器,、,、,数,数,据,据,通,通,信,信,接,接,口,口,、,、,人,人,机,机,接,接,口,口,及,及,调,调,试,试,接,接,口,口,MCU,家用电器、安防设备,蓝牙从模块,RS232接口1,RS232接口2,A/D接口,以太网接口,USB接口,GPRS接收,蓝牙主模块,环境因子传感器,CS8900,USB摄像头,嵌入式微处理器(ARM),DRAM,FLASH,键盘,LCD,JTAG,家,电,电,控,控,制,制,创建远程控制,读串口数据,命令解析,关热水器,开空调,查看家电状态,查看室温,关空调,开取暖阀,关取暖阀,开热水器,复位火警,复位家居报警,启动家居报警,发短信,发短信,采集家电状态,采集室温,系,统,统,在,在,收,收,到,到,手,手,机,机,对,对,家,家,电,电,控,控,制,制,命,命,令,令,后,后,,,,,在,在S3C2410X,对,对,应,应,的,的GPIO,口,口,产,产,生,生,控,控,制,制,信,信,号,号,,,,,该,该,控,控,制,制,信,信,号,号,经,经,放,放,大,大,后,后,驱,驱,动,动,继,继,电,电,器,器,动,动,作,作,,,,,从,从,而,而,实,实,现,现,家,家,电,电,的,的,启,启,停,停,控,控,制,制,。
安,防,防,报,报,警,警,读取报警短信,分析报警信号,盗警关闭,中文短信,火警关闭,中文短信,烟雾,Y,N,有人,无,Y,N,原,理,理,流,流,程,程,图,图,如,如,下,下,所,所,示,示,温度测试,温度传感器,采,采用DS18B20数,字,字温度传感,器,器测量范围,为,为-55+125,,可编程,为,为912,位,位转换精度,,,,通过RO,与,与RI组合,进,进行设置,,当,当温度在-10+85之,间,间时测量误,差,差位0.5,度,度本程序,模,模块是根据DS18B20的温度,检,检测程序来,编,编写的,主,机,机控制DS18B20,完,完成温度转,换,换必须经过3个步骤;,每,每次读写之,间,间都要对DS18B20进行复位,,,,复位成功,后,后发送一条,温,温度转换指,令,令,最后读,取,取温度数值,指,指令,这样,可,可以实现对,室,室温的数据,采,采集监控,监控系统设,计,计了中文命,令,令集,命令,集,集分两类指,令,令:,家电操作指,令,令,数据采集命,令,令,信息显示,系统设计中,的,的通信方案,采,采用SIMCOM公司,生,生产的SIM100-EGPRS,模,模块:插入SIM卡后,接,接入到中国,移,移动或者中,国,国联通网络,。
用户通过,短,短信发送系,统,统中文操作,指,指令就可以,方,方便地了解,家,家中各种电,器,器的工作状,态,态并加以控,制,制,同时在,系,系统报警条,件,件被触发时,自,自动以中文,短,短信的方式,将,将报警信息,发,发送到用户,手,手机开始,DS18B20复位,发送读取序列命令字,读取并计算温度,读取序列号,DS18B20复位,发送温度转换命令字,结束,室温采集流,程,程图,与传统智能,家,家居系统相,比,比,该系统,控,控制中心硬,件,件采用基于ARM920T内核的32位嵌入,式,式微处理器S3C2410X微处,理,理器作为控,制,制核心,该,芯,芯片本身集,成,成了包括存,储,储器接口、,通,通信接口(USB,RS232),A/D,JTAG等在内,的,的丰富的硬,件,件资源,可,简,简化外围设,备,备与微处理,器,器的硬件连,接,接程度,提,高,高系统的稳,定,定性、可靠,性,性软件采用Linux作,为,为系统的嵌,入,入式操作系,统,统,该系统,具,具有简单易,行,行、成本低,、,、可随时操,作,作、易被用,户,户接受的特,点,点该系统控制,中,中心与智能,终,终端之间采,用,用蓝牙无线,传,传输方式,避,避免了有线,连,连接方式布,线,线复杂、线,路,路易腐蚀、,维,维护不方便,、,、影响室内,美,美观等缺点,。
用户可以在GSM网络,。