【正文】 成了 ARM 公司ARM920T 處理器核的 32 位微控制器 ， 資源豐富，帶獨立的 16 KB 的指令 CACHE和 16KB 的 數(shù)據(jù) CACHE 、 LCD 控制器 、 RAM 控制器 、 NAND 閃存控制器 、 三路 UART、 四路 DMA、 四路帶 PWM 的 Timer、 并行 I/ O 口 、 八路 10 位 ADC、TouchScreen 接口 、 I2C 接口 、 I2S 接口 、 兩個 USB 接口控制器 、 兩路 SPI ，主頻最高可達 203 MHZ[10]。 DM9161是高集成度 、 低功耗的 100Base2TX和 10Base2T 物理層收發(fā)芯片， 只需要連接很少 的 外圍元件就可以實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的物理層收發(fā)，提供完 整的 IEEE 802. 3u 中定義的 100Base2TX 所有的物理層功能。 圖 S3C2410 與 LM057QCIT01 的連接圖 ATT7026A CS— SCLK DIN DOUT S3C2410 CS— SCLK MOSI MISO VCLK VLINE VFRAME VM VD[3..0] VD[7..4] XCK LP YD DISP D[3..0] D[7..4] S3C2410 LM057QCIT01 7 數(shù)據(jù)的存儲 S3C2410 片內(nèi)有 Flash 控制器，可方便地與 Flash 接口 相接 。 S3C2410 與 ATT7026A 的 連接 圖如圖 所示。 （ 7）兼容 2 通道 SPI 協(xié)議 版； 發(fā)送和接受采用 2 字節(jié)的移位寄存器； 基于輪詢 、 DMA 或中斷模式工作。 S3C2410 的性能介紹 三星公司生產(chǎn)的 S3C2410 芯片是國內(nèi)流行比較廣的基于 ARM920T 核的16/32 位 RISC 嵌入式處理器，將流水線從 ARM7TDMI 的 3 級增加到 5 級，使用分開的指令與數(shù)據(jù)存儲器的 Harvard 體系結(jié)構(gòu)，片內(nèi)提供 8 路 10 位 ADC 和觸摸屏控制接口，廣泛應(yīng)用于各類控制領(lǐng)域 [4]。由此前端設(shè)備可采用嵌入的設(shè)計方法，其 系統(tǒng)模型 如圖 所示。必須滿足的基本要求如下： 3 （ 1）能對業(yè)主家各類傳感設(shè)備兼容，即能實現(xiàn)多路模擬和數(shù)字信號的采集。 由于 Inter的發(fā)展和普及，采用 TCP/ IP協(xié)議簡單 、 方便 、 成本低，開放性好，標(biāo)準(zhǔn)化程度高 [2]。文中具體闡述了系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集 、 數(shù)據(jù)顯示 、 數(shù)據(jù)存儲 、 數(shù)據(jù)傳輸和軟件的設(shè)計，并給出了系統(tǒng)的仿真圖形 。 2．學(xué)生的答辯成績?nèi)≈T答辯委員會的平均成績。 研究方法： 1．查找許多相關(guān)資料，對資料進行分析、整理和總結(jié)，從而在此基礎(chǔ)上形成自己的觀點，選定題目。智能家居正在日漸興起，家居智能化成為一種趨勢。 2020年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達 4500 億美元的市場價值，這其中有 3700 億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價值，剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費用。 3．國內(nèi)外研究動態(tài) 國內(nèi)智能家居起步較 晚， 20 世紀(jì) 90 年代后期，我國的智能小區(qū)日益興起。智能家居控制器可以為系統(tǒng)提供智能控制方案，使住戶的控制更便捷，更高效，更能為家庭的日常活動節(jié)約不必要的能耗。 S3C2410 是基于 ARM920T 內(nèi)核的 RISC 微處理器，主頻可達到很高，適用于信息家電、手持設(shè)備、移動終端等領(lǐng)域。若同類圖表數(shù)量過多，也可作為附錄列于論文后面。 3． 了解 智能家居系統(tǒng)的組成 ，了解 S3C2410 的性能及應(yīng)用，完成 智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè) 計， 真正實現(xiàn)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。對上述四個部分分別進行模塊的設(shè)計，然后設(shè)計出基于 S3C2410 的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計圖或程序。 6．畢業(yè)論文一律按學(xué)校要求統(tǒng)一 用 A4 紙打印。而 數(shù)據(jù)采集，是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集信息的過程。 在計算機廣泛應(yīng)用的今天，數(shù)據(jù)采集在多個領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用。隨著信息化走進了千家萬戶，由國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點專項計劃。智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。 而本文 主要以 S3C2410 處理器為核心搭建硬件平臺 ,利用 TCP/ IP 協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)共享 ,采用嵌入式操作系統(tǒng) Linux ,縮短開發(fā)周期，從而實現(xiàn)系統(tǒng)可以很方便地對家居環(huán)境狀態(tài)進行智能化管理和有效監(jiān)控，使居住更加方便、安全、舒適 ，很適合智能家居的應(yīng)用與推廣 。 9 完成期限： 任務(wù)書 2020 年 12 月 16 日 開題答辯 2020 年 2 月 18 日 2 月 19 日 交初稿 2020 年 3 月 19 日 交第二稿 2020 年 4 月 19 日 交第三稿 2020 年 5 月 19 日 交定稿 2020 年 5 月 25 日 論文答辯 2020 年 5 月 27 日 6 月 2 日 主要措施： 閱讀大量的相關(guān)材料，綜合參考資料，提出自己的觀點。 ② 等級標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu) ≥90；良 ≥80；中 ≥70；及格 ≥60；不及格＜ 60； 17 答 辯 會 紀(jì) 要 時間 地點 答 辯 小 組 成 員 姓 名 職 稱 所 學(xué) 專 業(yè) 所 從 事 專 業(yè) 答辯中提出的主要問題及回答的簡要情況記錄： 會議主持人： 記 錄 人： 年 月 日 18 學(xué) 生 畢 業(yè) 論 文 課題名稱 基于 S3C2410 的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 姓 名 學(xué) 號 院 系 通信與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 通信工程 指導(dǎo)教師 田旺蘭 講師 2020 年 05 月 25 日 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ？？屆 學(xué)生 畢業(yè)論文材料 （四） I 湖南城市學(xué)院本科畢業(yè)論文誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。它以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備 、網(wǎng)絡(luò)通信 、 信息家電和設(shè)備自動化，集系統(tǒng) 、 結(jié)構(gòu) 、 服務(wù) 、 管理為一體的高效 、舒適 、 安全 、 便利 、 環(huán)保的居住環(huán)境。采集和傳輸各種設(shè)備的運行信息是保證智能家居系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)故障，各節(jié)點能依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前采集的信息，實現(xiàn)報警功能。所以，一個節(jié)點由數(shù)據(jù)采集 、 傳輸 、 控制三個功能單元組成。 （ 2）支持 大 /小 端方式； 尋址空間為每 bank 128MB， 總計 1GB。 5 圖 S3C2410 的功能框圖 2 智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的 硬件 設(shè)計 數(shù)據(jù)的采集 S3C2410 具有兩個 SPI 模塊，每個 SPI 接口模塊分別具有 兩個 8 位移位寄存器用來負(fù)責(zé)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。也可以支持每像素 8位 (256 級顏色 )的彩色 LCD 屏。因此 本系統(tǒng)采用的是 K9F1208，它是一款 64M x 8 Bits NAND Flash 存儲器， 是一種可在系統(tǒng)進行電擦寫， 且 掉電后信息不丟失的存儲器 [7]。其目的是提供一個簡單的 、 易于實現(xiàn)的 MAC 子層和物理層的接口。硬件平臺如圖 所示。 其采集 程序結(jié)構(gòu)框 圖如圖 所示。攝像頭數(shù)據(jù)通過 USB 接口與處理器通信 ， 主要用于業(yè)主外出 (特別是在外出度假 ) 時， 只要 開啟攝像設(shè)備，可以對客廳或其他重要地方進行監(jiān)控。 本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序完成 8 路數(shù)據(jù)的采集功能 ， 其程序流程圖如圖 所示。 } for(。=(~0x20)； rGPHDAT |=0x20； （ 2） ad_convert（） 完成 A/D 轉(zhuǎn)換 void ad_convert(void) { rGPHDATamp。 } 假設(shè)接口驅(qū)動程序為 ， 該驅(qū)動程序功能的實現(xiàn)主要由以下幾個主要子函數(shù)完成。程序的主要部分是驅(qū)動程序的使用，驅(qū)動程序采用靜態(tài)編譯模式，驅(qū)動編譯到內(nèi)核中，用戶使用時只需要把 ATT7026A 作為 Linux的標(biāo)準(zhǔn)就可以了。 12 數(shù)據(jù) 采集部分 的 程序 設(shè)計 S3C2410 與 ATT7026A 接口的驅(qū)動程序?qū)儆谧址O(shè)備的驅(qū)動 ， 字符設(shè)備驅(qū)動程序不需要緩沖且不以規(guī)定大小進行操作，它 直接從用戶進程傳輸數(shù)據(jù)，或傳輸數(shù)據(jù)到用戶進程；對字符設(shè)備的訪問可 通過文件系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備名稱 進行 。 S3C2410 具有兩個 SPI 口模塊， S3C2410 通過其 SPI 接口可以同時對外圍器件發(fā)送和接收 8 位的數(shù)據(jù)， ATT7026A 內(nèi)部集成了一個 SPI 串行通訊接口 ， 從而它們之間可實現(xiàn)通信。最重要的一點是， Linux 自誕生之日起就與網(wǎng)絡(luò)密不可分， Linux 系統(tǒng)內(nèi)傳感器 攝像機 LCD 鍵盤 RS232/UART USB 接口 JTAG S3C2410CPU DM9161 以太網(wǎng)控制器 PC FLASH SDRAM PC 10 核集成了大量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，支持全部的標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)協(xié)議和幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這使 Linux 很適合基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)，用戶編寫的程序代碼可以直接建立在這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的基礎(chǔ)之上，從而大大縮短開發(fā)周期。因此 本系統(tǒng) 采用 SAMSUNG 公司的處理器 S3C2410， 它具有靈活和強大的功能，在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。信號的發(fā)送和接收應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和網(wǎng)絡(luò)水晶接頭 RJ45接口接入以太網(wǎng) 。 LM057QC1T01 要求其電源電壓 VDD 為 5V， 而液晶顯示所需的偏轉(zhuǎn)電壓 (27 V)可由外電路接入到 VEE(第 7 管腳 )，在該顯示系統(tǒng)的硬件電路中， S3C2410 與 LM057QC1T01 的接口電路 如圖 所示 。 S3C2410 與 ATT7026A 之間進行 SPI 通訊時， S3C2410 的 CS—由高電平變?yōu)榈碗娖綍r表示 ATT7026A 的 SPI 操作開始， CS—由低電平變?yōu)楦唠娖綍r表示 SPI操作結(jié)束，因 此每次開始操作 SPI時 S3C2410 的 CS—信號必須出現(xiàn)下降沿↓，結(jié)束操作 SPI 時 S3C2410 的 CS— 信號必須出現(xiàn)上升沿↑；DIN 為 ATT7026A 的 串行數(shù)據(jù)輸入腳，用于把 S3C2410 從 MOSI 發(fā)出的數(shù)據(jù) /命令 /地址等傳輸?shù)?ATT7026A； DOUT 為 ATT7026A 的數(shù)據(jù)串行輸出腳，用于把從 ATT7026A 寄存器 輸出的 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?S3C2410 的 MISO； S3C2410 的串行時鐘SCLK 發(fā)出時鐘信號，控制 ATT7026A 數(shù)據(jù)移出或移入串行口， SCLK 出現(xiàn) 下降沿↓時將 DIN 上的數(shù)據(jù)采集到 ATT7026A 中， SCLK 出現(xiàn) 上升沿↑時將 S3C2410 (ARM920T 內(nèi)核 ) GPIO 總線接口 以太網(wǎng)接口 電源 LED 32M 2SDRAM 64MNAND Flash IM AMD Flash 主從 USB接口 主開關(guān) Reset 控制 液晶屏接口 ADC 接口 MultiICE 接口 SD 卡接口 UART 通道 鍵盤控制 MIC 接口 I2S 接口 SPK 接口 狀態(tài) LED 6 ATT7026A 的數(shù)據(jù)放置于 DOUT 上 ， 輸出到 S3C2410 的 MISO，從而實現(xiàn)通信，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。 （ 6）有 24 個外部中斷口；多路復(fù)用的 I/O 口。 （ 3）管理中心發(fā)布系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的命令或處理的結(jié)果在業(yè)主家顯示。 圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成圖 系統(tǒng) 模型 考慮到各業(yè)主間的完全獨立的特殊性，智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由四個 部分 組成，即數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù) 存儲以及數(shù)據(jù)傳輸（網(wǎng)絡(luò)控制）。 各個業(yè)主將自己的基本信息 (主要包括電度表 、 水度表 、 氣壓表等的讀數(shù) ) 、 室內(nèi)情況 (主要包括溫度 、 含天燃?xì)鉂舛鹊?)通過信息采集 、 處理與分析，完成單個業(yè)主的控制，并傳輸?shù)轿飿I(yè)管理中心，提供給物業(yè)管理人員使用以及供廣大業(yè)主參考。以 S3C2410處理器為核心搭建硬件平臺，利用 TCP/ IP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)共享