【正文】 境 .......................................... 20 搭建開發(fā)環(huán)境 ............................................... 20 安裝虛擬機、 Linux 操作系統(tǒng)、源代碼及其他工具 .............. 20 建立交叉編譯環(huán)境 ....................................... 20 配置網(wǎng)絡文件系統(tǒng) NFS .................................... 21 嵌入式軟件開發(fā)層次 .......................................... 21 BootLoader 介紹 ........................................ 22 定制 Linxu 內核 ......................................... 22 根文件系統(tǒng) ............................................ 23 本章小結 ................................................... 24 第 4 章 系統(tǒng)的實現(xiàn) .................................................. 25 GSM 遠程控制模塊的實現(xiàn) ....................................... 27 mini2440 串口的配置和實現(xiàn) ............................... 27 通過串口發(fā)送短信 ....................................... 28 溫度采集模塊的實現(xiàn) .......................................... 29 煙霧傳感器模塊的實現(xiàn) ........................................ 32 具有語音提示功能的密碼鎖防盜模塊的實現(xiàn) ........................ 34 預防小孩墜樓模塊 ............................................ 37 本章小結 ................................................... 39 第 5 章 系統(tǒng)測試 .................................................... 40 整體界面測試 ............................................... 40 模塊功能測試 ............................................... 41 遠程監(jiān)控家電模塊功能測試 ................................ 41 密碼鎖防盜模塊功能測試 ................................. 43 煙霧報警模塊功能測試 ................................... 43 預防小孩墜樓模塊功能測試 ................................ 44 第 6 章 總 結與展望 .................................................. 45 總結 ....................................................... 45 展望 ....................................................... 46 致 謝 ............................................................ 47 參考文獻 .......................................................... 48 摘 要 物聯(lián)網(wǎng)技術的興起和發(fā)展 ，不僅改變了我們的工作方式、也逐漸地改變我們的生活方式。目前，高科技技術已經(jīng)融入智能建筑當中，智能的概念也不斷得到深化和更新。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的實時連接，方便識別、管理和控制。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 前 言 既互聯(lián)網(wǎng)技術之后，物聯(lián)網(wǎng)作為一個信息技術綜合應用的代名詞，掀起信息產業(yè)第三浪潮，大國紛紛將其納為重點領域，顯而易見 ，它將影響到政治，軍事，經(jīng)濟，環(huán)境等方方面面，必在未來極大地改變人們的生活。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。 作者簽名： 日 期： 3 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。其在 2020 年的產業(yè)規(guī)模超過 2600億元人民幣，行業(yè)競爭 將會 越來越激烈。建設部要求根據(jù)不同消費者的需求，推動家居數(shù)字化、建筑智能化，產品便利化的發(fā)展，未來智能家居市場潛力巨大。不僅要求辦公自動化、智能化，也需要家居生活逐漸地變得自動和智能起來。 最后是家居智能化（歐洲稱為 Smart Home，美國稱為 Wise House）階段，這個時期是面向系統(tǒng)設計的階段，系統(tǒng)通過家庭分布總線把住宅內各種與信息相關的通信設備、家用電器、報警裝置并到網(wǎng)絡節(jié)點中進行集中的監(jiān)控、管理，保持家電與環(huán)境的協(xié)調，提供生活、工作、學習以及娛樂的各種優(yōu)質服務，營造一種溫馨舒適的家庭氛圍。 在智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些歐洲國家一直處于領先地位。 （ 2） EIB 系統(tǒng)（德國），該系統(tǒng)采用預埋總線及中央控制方式實現(xiàn)控制功能。 1999 年，建設部勘察設計司、建設部 住宅產業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實施全國住宅小區(qū)智能化技術示范工程，標志著我國住宅小區(qū)智能化進入了一個新階段。 ? 電源接口 (5V)，帶電源開關和指示燈。 TC35 模塊 TC35 是西門子公司出的一款雙頻 9001800MHZ 高度集成的 GSM 模塊。 ? 短信息： MT, MO, CB 和 PDU 模式 。 DS18B20 以超小的體積、超低的硬件開銷，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域。 圖 DS18B20 封裝及原理圖 DS18B20 引腳功能說明如下： （ 1） DQ 為數(shù)字信號輸入輸出端。 MQ2 氣體傳感器對液化氣 、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。我們把光電傳感器的輸出引腳接單片機的 EINT5GPF5 中斷引 腳，程序中設定低電平觸發(fā)，當有小偷靠近保險柜或家居其 他重要財產時，系統(tǒng)能捕捉到這一信號從而做出反應。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關系。 ARM 的 IO 口輸出電壓高電平為 ，直接接上繼電器后電平被拉低，無法控制繼電器的閉合。 （ 6） 軟件資源豐富：幾乎每一種通用程序在 Linux 上都能找到 ，從而減輕了開發(fā)的工作量。 VxWorks 支持各種主流的 32 位處理器，如 X8 Motorola MC68xxx、Clodfile、 PowerPC、 MIPS,ARM 等。但由于 PalmOS 采用開發(fā)式架構，全球有很多 PlamOS 用戶都投入到其軟件開發(fā)工作中，使其應用軟件非常豐富，這也成為 PlamOS 操作系統(tǒng)成功的一個重要因素之一。制定產品時間表與選擇操作系統(tǒng)有關系，實際產品和一般演示是不同的，上市時間和功能完善同樣重要。 （ 3） 可利用資源。要分析產品是否對系統(tǒng)底層有改動的需求，這種改動是否伴隨 著產品特色。國內產品必然需要對中文的支持。目前， Mini2440 開發(fā)板支持 Yaffs2。 第 3 章 建立 Linux 開發(fā)環(huán)境 搭建開發(fā)環(huán)境 安裝虛擬機、 Linux 操作系統(tǒng)、源代碼及其他工具 本設計是在虛擬機上安裝 Linux 操作系統(tǒng) Fedora 版本而進行。通過使用 NFS， 用戶和程序可以像訪問本地文件一樣訪問別的系統(tǒng)上的文件。 嵌入式軟件開發(fā)層次 本設計的軟件系統(tǒng) 一個嵌入式 Linux 系統(tǒng)從軟件角度來看可以分為三個層次： （ 1） 引導加載程序，包括固化在固件中的 boot 程序 (可選 )，和 Bootloader 部分兩大部分。 此次開發(fā)板引導程序用的是 Supervivi，它是友善之臂基于 vivi 改進的一個簡單易用的 Bootloader。一個內核不是一套完整的操作系統(tǒng)。 根文件系統(tǒng)，是 LinuxUnix 系統(tǒng)啟動的一個重要的組成部分，也是操作系統(tǒng)正常工作的必要組成部分。 ()、 read()、 write()、 ioctl()函數(shù)操作系統(tǒng)硬件設備。 } 打開串口后還不能時串口正常工作，需要正確設置串口包括設置波特率、效驗位和停止位的設置，設置串口主要是設置 struct termios 結構體的各成員值。 幾乎對串口的操作都是通過結構體 struct termios 和幾個函數(shù)實現(xiàn)，其中最重要的是 tcgetattr()和 tcsetattr()， 剛開始程序通過 tcgetattr()函數(shù)獲取設備當前的設置 ， 然后 修改這些設置 ， 最后用 tcsetattr()使設置生效。 int Len=1024。 下面是發(fā)送英文短信的收發(fā)過程。 DS18B20 的序號值存放在 DSl8B20 內部的 ROM(只讀存貯器 )中，多 路測量時需用 DS18B20 的 ROM 搜索命令對所有單線總線上的傳感器進行搜索 ， 然后初始化各 DS18B20 并發(fā)送跳過 ROM 命令和 RAM 溫度轉換命令 ， 單線上各 DS18B20 完成溫度轉換后 ， 即可定位某一個DS18B20， 并用匹配 ROM 命令和 RAM 溫度讀取命令讀取其數(shù)字溫度值。數(shù)據(jù)初始化 2： static unsigned char write_byte(void)。result,sizeof(result))讀出溫度值，保存在 result中，最后顯示出來。設傳感器表面電阻是 Rs，它是通過與其串聯(lián)的負載電阻 RL 上的有效電壓信號 輸出獲得的， 參考 MQ2datasheet 可得 二者之間的關系如式 所示： ? ?RLsL RLVc VR RV?? 式 () 根據(jù)式 以及 MQ2 的工作原理（其電導率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻 式電導率的倒數(shù)，所以電阻是減小的，其特性相當于一個滑動變阻器），可以得到式。 圖 4*4 鍵盤 實物圖 圖 4*4 鍵盤電路圖 ‘ 0’ ‘ 9’ 和‘ A’、‘ B’、‘ C’、‘ D’代表 16 個 值。 系統(tǒng)中用光電傳感器來檢測和發(fā)出中斷信號。 光電傳感器在嵌入式系統(tǒng)中對應的設備文件為 devred_sensor，首先用 int fd_redsensor=open(―devred_sensor‖,O_RDWR)來打開嵌入式系統(tǒng)中的光電 傳感器設備驅動， fd_redsensor 是調用打開設備函數(shù)后返回的文件描述符（打開錯誤后返回 1），之后的函數(shù)就可以使用 fd_redsensor 來對設備進行操作。 在設計時根據(jù)這個電平跳變的特征，本文 利用下 降沿中斷的概念，當有東西靠近傳感器時將觸發(fā)一次中斷。 開 始初 始 化中 斷 查 詢是 否 有 中 斷 請 求 ？Y是 否 輸 入 了 正 確 的 密 碼 ？N系 統(tǒng) 發(fā) 送 命 令 打 開 門Y系 統(tǒng)發(fā) 送信 號進 行語 音報 警結 束N 圖 密碼鎖防盜門流程圖。 此煙霧報警模塊的程序流程圖如圖 所示。 下圖是煙霧傳感器的連接圖。關閉數(shù)字溫度傳感器的函數(shù)為 close(fd_ds18b20)。s 的恢復時間 ， 在寫“ 0”整個時序期間 ， 總線一直保持為邏輯低電平 ，而在寫“ 1” 時 序期間 ，處理器先將單線總線拉為邏輯低電平 ， 在時序開始后 15181。 GSM 短信模塊 遠程監(jiān)控家電過程 如圖 所示 ： 開 始是 否 是 系 統(tǒng) 主 人 發(fā) 送 的 消 息解 析 短 信把臺燈打開把臺燈關閉把風扇打開把風扇關