畢業(yè)設(shè)計(jì)論文：基于arm的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

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1、基于ARM的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)院系：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系班級(jí)：軟工（3）班學(xué)號(hào)：20092344902姓名：陳沭蘇日期：2012年12月30目錄1．概述-1-1.1目的與意義-1-1.2技術(shù)介紹-1-1.2.1ARM介紹-1-1.2.2嵌入式系統(tǒng)-2-2.需求分析-2-2.1用戶需求-2-2.2系統(tǒng)需求分析-2-2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖-3-3．智能家居的基本功能模塊-3-3.1家庭對(duì)外通信模塊-4-3.2家庭網(wǎng)關(guān)模塊-4-3.3家庭安全防范模塊-4-3.4家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊-5-4.硬件連接及測(cè)試-5-5.嵌入式系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境的建立-

2、6-6.LINUX移植-7-7.小結(jié)-8-參考文獻(xiàn)-8-基于ARM的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)1．概述1.1目的與意義本課題是基于ARM的智能家居監(jiān)控模塊開發(fā)與實(shí)現(xiàn)，我們采用ARM內(nèi)核的S3C2410處理器為控制芯片，再將Linux系統(tǒng)移植到硬件平臺(tái)上，然后設(shè)計(jì)好相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序，最后將軟件下載到硬件平臺(tái)來對(duì)家電進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)主要有GSM通訊模塊和ARM系統(tǒng)板兩個(gè)部分組成。而系統(tǒng)軟件主要完成各個(gè)模塊之間交互通信的功能。智能家居與普通家居相比，它不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來的被

3、動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式。智能家居是數(shù)字家庭的一部分，只有將智能控制和上網(wǎng)功能集成起來，才形成真正意義上的數(shù)字家庭。數(shù)字家庭涉及的領(lǐng)域?qū)⒕C合生活中的娛樂、工作、投資理財(cái)、學(xué)習(xí)、醫(yī)療、教育等，是實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部、家庭和社會(huì)的實(shí)時(shí)性溝通的綜合系統(tǒng)。數(shù)字家庭伴隨著無(wú)線而產(chǎn)生，也使無(wú)線技術(shù)得到了充分的應(yīng)用和體現(xiàn)。1.2技術(shù)介紹1.2.1ARM介紹ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司,作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商,本身不直接從事芯片生產(chǎn),靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可

4、由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片,世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購(gòu)買其設(shè)計(jì)的ARM微處理器核,根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域,加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?從而形成自己的ARM微處理器芯片進(jìn)入市場(chǎng)。目前,全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán),因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持,又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低,使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者所接受,更具有競(jìng)爭(zhēng)力。目前,采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器,即我們通常所說的ARM微處理器,已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng),基于ARM技

5、術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場(chǎng)份額,ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。1.2.2嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，是針對(duì)特定用途來設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，它不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。同樣是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)的“專用系統(tǒng)”。它與通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下顯著特點(diǎn)：1）嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定任務(wù)的2）嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境差異很大3）嵌入式系統(tǒng)比通用PC系統(tǒng)資源少得多4）低功耗、體積小、集成度高、成本低5）高效、可靠、穩(wěn)定6）具有較長(zhǎng)的生命周期7）目標(biāo)代碼通常是固化在非易失性儲(chǔ)器中嵌

6、入式系統(tǒng)的硬件是嵌入式系統(tǒng)軟件環(huán)境運(yùn)行的基礎(chǔ)，它提供了嵌入式系統(tǒng)軟件運(yùn)行的物理平臺(tái)和通信接口；嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件則是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行、提供人機(jī)交互的信息等。嵌入式系統(tǒng)的硬件架構(gòu)是以嵌入式處理器為中心，配置存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、通信模塊以及電源等必要的輔助接口組成。嵌入式系統(tǒng)硬件核心是嵌入式微處理器，有時(shí)為了提高系統(tǒng)的信息處理能力，常常外接DSP和DSP協(xié)處理器（也可內(nèi)部集成）完成高性能信號(hào)處理。2.需求分析2.1用戶需求系統(tǒng)需要完成的任務(wù)有：1）接收和處理單片機(jī)發(fā)送過來的傳感器信息；2）處理傳感器信息并

7、通過短信發(fā)送給手機(jī)；3）通過GSM接收和發(fā)送短信數(shù)據(jù)；4）分析處理接收到的短信，得出相應(yīng)操作信息發(fā)送給單片機(jī)并將操作反饋給手機(jī)；2.2系統(tǒng)需求分析接收和發(fā)送短信并在TFT-LCD上顯示：由于監(jiān)控程序運(yùn)行在嵌入式Linux下，涉及到Linux下與GSM模塊通信問題；需要構(gòu)建定位圖形窗口。GSM信息接收處理：基本功能為初始化Linux串口配置，接收串口發(fā)送過來的信息，進(jìn)行字符串分析處理，分離出當(dāng)前信息，以備圖形窗體程序使用。處理信息及畫面顯示：基本功能包括實(shí)現(xiàn)直觀的窗體界面，顯示當(dāng)前傳感器狀態(tài)值，顯示接收到的短信。2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的

8、硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3．智能家居的基本功能模塊智能家居由四個(gè)基本的功能模塊:家庭對(duì)外通信模塊、家庭網(wǎng)關(guān)模塊、家庭安全防范模塊、家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊。具體如下：圖2功能模塊圖3.1家庭對(duì)外通信模塊該模塊的功能是提供一