【正文】 ： if( (socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 1 ){ 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 16 頁(yè) printf(create socket error: %s(errno: %d)\n,strerror(errno),errno)。 第二步 ： 設(shè)置 IP 和 端口 。 代碼 如下： if( bind(socket_fd, (struct sockaddr*)amp。 第二個(gè) 參數(shù)是 協(xié)議 地址結(jié)構(gòu) 的 指針 。 函數(shù) 返回 一個(gè) Int 型 數(shù)據(jù) ， 返回值為 1 表示是 已經(jīng) 立連接 。 } Accept 函數(shù)用于接收客戶端 所 發(fā)送的請(qǐng)求， 本 代碼中將返回?cái)?shù)據(jù)保存到 connect_fd中。 代碼 如下 ： send(connect_fd, sd, i, 0)。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 18 頁(yè) 第 四 章 測(cè)試 實(shí)驗(yàn) 與 分析 測(cè)試 實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng) 整體 實(shí)現(xiàn) 后， 需要 對(duì)系統(tǒng)的 功 能、 傳輸速度等進(jìn)行測(cè)試?？梢?看到數(shù)據(jù)滿足 預(yù)先 的分析 結(jié)果 ， 系統(tǒng) 能夠順利采集到心率 數(shù)據(jù) 。由于 對(duì)醫(yī)療健康知識(shí) 了解 有所欠缺 ，對(duì) 心電 采集模塊 AD8232 芯片本身無(wú)法 進(jìn)行 進(jìn)一步測(cè)試 ；系統(tǒng)目前 核心 技術(shù)功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但是距離投入 生產(chǎn) 服務(wù)于大眾還有 一段距離 。 本文 從第二章開始逐步 介紹 了 系統(tǒng) 的 實(shí)現(xiàn) 過(guò)程 。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 21 頁(yè) 致謝 本課題來(lái)源 于 國(guó)家級(jí) 大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目《 基于 MIF 遠(yuǎn)程空巢老人服務(wù)型機(jī)器人》中 的一部分， 整體 與 部分之間是無(wú)法分開的 。 再次 感謝所有 為 本項(xiàng)目和論文 的 書寫 提供 過(guò) 幫助 的人。 首先 對(duì)我?guī)椭畲?的是我的導(dǎo)師何立強(qiáng)教授，何立強(qiáng) 教授 在整個(gè)開發(fā)過(guò)程 中 對(duì)我進(jìn)行了細(xì)心的指導(dǎo)，并在 書寫 論文階段對(duì)論文書寫思路進(jìn)行了指導(dǎo)，在書寫過(guò)程中 及時(shí) 對(duì)我的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正 ， 讓我對(duì)嵌入式 系統(tǒng) 項(xiàng)目開發(fā)具有了更深的了解。 第二步 是將心 率 數(shù)據(jù)發(fā)送到子 女客戶端， 在沒有網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的條件下， 完成了網(wǎng)卡 驅(qū)動(dòng)移植，實(shí)現(xiàn)了 移動(dòng) 機(jī)器人 無(wú)線 網(wǎng)絡(luò) 的連接 。 為 后續(xù)的 系統(tǒng) 各 功能的 完善工作指明了 正確的 方向。 可以 通過(guò)圖片看到 心 圖 41 數(shù)據(jù) 接收?qǐng)D Figure 41 data reception 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 19 頁(yè) 率 數(shù)據(jù)可以通過(guò) socket 通信 技術(shù)順利發(fā)送到遠(yuǎn)程 客戶端。 (1)將 藍(lán)牙主模塊接到 PC 機(jī)串口上，利用串口調(diào)試助手接收心 率 數(shù)據(jù)。 本章小結(jié) 本章 主要研究 介紹 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 。第一個(gè)參數(shù) 表示 服務(wù)器的 socket，第二個(gè)參數(shù)表示為返回給客戶 端的協(xié)議地址，而第三個(gè)參數(shù)表示協(xié)議地址的長(zhǎng)度。 Connect 函數(shù) 用于客戶端 像服務(wù)器發(fā)起 連接 的，其原型為 int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)。 exit(0)。本系統(tǒng) 中代碼 完成 的是 將本地地址 與 端口號(hào) 的 組合 賦給 socket。 = AF_INET。 函數(shù) 有三個(gè)參數(shù) 。 網(wǎng)絡(luò) 編程 移動(dòng) 機(jī)器人上 arm處理器 通過(guò) 串口接收到心 率數(shù)據(jù) ， 需要通過(guò) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到子女客戶端。 rbuf= btd。opt,B115200)。然后 打開 串口，程序 如下 ： int open_serial(){ fd = open(/dev/ttySAC3,O_RDWR|O_NOCTTY)。 串口 通信 交叉編譯 簡(jiǎn)介 交叉 編譯部分知識(shí)不在本論文詳細(xì)研究的范圍內(nèi)，所以在此 只對(duì)其 做一些簡(jiǎn)要介紹 。 將其 設(shè)置為主模式， 在 發(fā)送緩沖區(qū) 輸入 “AT+ROLE1”， 點(diǎn)擊 發(fā)送 數(shù)據(jù) ， 返回 “+ROLE1 OK”表示 設(shè)置成功。 修改波特率 輸入 “AT+BAUD8”，點(diǎn)擊發(fā)送 數(shù)據(jù) ， 8 對(duì)應(yīng) 波特率 值 為 115200bps。 串口 缺省波特率 為 9600bps。 下面對(duì)其驅(qū)動(dòng)移植過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，首先掛載該網(wǎng)卡，利用系統(tǒng)返回信息查看其USB ID： 0bda 8178ID，搜索該 ID 對(duì)應(yīng)的芯片組： REALTEK 公司的 RTL8192CU 芯片，下載該型號(hào)的芯片驅(qū)動(dòng)對(duì)其程序進(jìn)行修改使其適應(yīng)本操作系統(tǒng)，修改其 Make file 文件并指定目標(biāo)系統(tǒng)的硬件構(gòu)架、系統(tǒng)內(nèi)核、編譯工具鏈等 [6]。藍(lán)牙 模塊 有 VCC、 RXD、 TXD、 GND、 SET、 3V 六個(gè)引腳 。該網(wǎng)卡遵循 IEEE 、 IEEE 以及 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率 圖 22 藍(lán)牙主 從 模塊圖 Figure 22 Bluetooth masterslave module 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 6 頁(yè) 最高可達(dá) 300Mbps（ IEEE 標(biāo)準(zhǔn)下）且體積小巧非常便于安裝。該芯片 遵循 +EDR 藍(lán)牙規(guī)范 ， 支持各種常用 接口 。 完整 的心電模塊圖如 圖 31心電 模塊圖 。 心電模塊選擇了 STM32F103C8T6 微 處理器為 內(nèi)核 ，STM32 是 ST公司推出的基于 ARMCortexM3 內(nèi)核的 32 位單片機(jī)。移動(dòng) 機(jī)器人 日常工作是打掃房間，不能 固定 在一個(gè)位置，將機(jī)器人與有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接顯然是不合理的 。 近些年 ，由于通信與信息技術(shù)的 日新月異 ， 各種以 無(wú)線 方式進(jìn) 行 通信 的技術(shù) 得到 廣泛 的 應(yīng)用 ，并且 已 十分成熟。 (3)完成網(wǎng)卡 驅(qū)動(dòng)由 PC 機(jī)到 ARM 處理器 的 移植 ， 實(shí)現(xiàn) 處理器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。該機(jī)器人 服務(wù) 于家庭中，可對(duì)家中情況進(jìn)行巡視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常變化時(shí) 會(huì) 通知 主人 ，并啟動(dòng)報(bào)警功能 [4]。 Aldebaran Robotics 公司 的 NAO 不僅外形可愛，而且具有一定 的人類 情感 ， 能夠完成與人的一些簡(jiǎn)單的交流互動(dòng) [3]。于此同時(shí) ， 老人 因?yàn)槟挲g偏大， 一個(gè)人 做家務(wù)時(shí)多有不便 。實(shí)驗(yàn)過(guò)程及 結(jié)果詳見 第四章。 本論文主要 利用可 穿戴設(shè)備采集 生理 數(shù)據(jù)，并 依托 移動(dòng)機(jī)器人 平臺(tái) 將 數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程子女客戶端 以備統(tǒng)計(jì) 歸檔 。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人 代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做 出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 子女客戶端 將監(jiān)測(cè)到的老人生理指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 歸檔 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)老人生理健康的分析、預(yù)測(cè)。對(duì)藍(lán)牙 主從模塊進(jìn)行配對(duì)， 在 移動(dòng)機(jī)器人處理器上通過(guò)串口 通信 技術(shù)收集 數(shù)據(jù) ，在將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程 子女 客戶端。 而且 我國(guó)已經(jīng) 開始進(jìn)入人口老齡化迅 速發(fā)展 的 階段。 世界上有許多公司對(duì)機(jī)器人已有很深入的研究 。 中國(guó)臺(tái)灣 曾經(jīng) 研制出能夠進(jìn)行安保的機(jī)器人 。 為此 本文就 以 下的幾個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行了研究： (1)心率 采集模塊； (2)藍(lán)牙 通信模塊； (3)設(shè)備 驅(qū)動(dòng)分析與移植 ； (4)Linux 系統(tǒng)下 網(wǎng)絡(luò) 編程； 系統(tǒng) 需要完成以下幾方面工作： (1)設(shè)計(jì) 藍(lán)牙接口通信電路，將 兩個(gè) 藍(lán)牙 通信 模塊 分別 連接到心率采集 模塊和移動(dòng)機(jī)器人 本體 上 (ARM 處理器 )。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 3 頁(yè) 第二章 系統(tǒng) 總 體 結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng) 分析設(shè)計(jì) 移動(dòng) 機(jī)器人日常主要工作是打掃房間， 工作區(qū)域 十分固定 ， 老 人與移動(dòng)機(jī)器人 的 距離 通常保持 在一定的范圍內(nèi) 。 它的 通信范圍在 10m內(nèi) ，并且 能夠達(dá)到 1Mbps 傳輸速率 ， 傳輸效率高，穩(wěn)定 性 強(qiáng)。 然后 將 心率數(shù)據(jù) 利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程 客戶端 [5]。心電 采集模塊 選用 的 是 AD8232 芯片 ， 該 芯片 主要 用于 ECG 和 一些生物電的測(cè)量。 藍(lán)牙模塊的 選擇 是十分重要的。 HM 系列藍(lán)牙模塊采用 CSR Blue Core、 TI CC2540 芯片，配置 256Kb、 68Mbit 的軟件存儲(chǔ)空間，支持 AT指令，用戶可根據(jù)需要更改 SPP 角色（主、從模式） 以及串口波特率、設(shè)備名稱、配對(duì)密碼等參數(shù)，使用靈活。板載 64M SDRAM，時(shí)鐘頻率可達(dá) 100MHz 并擁有 1G NAND FLASH 用以滿足機(jī)器人平 臺(tái)對(duì)存儲(chǔ)空間的需求。 將開發(fā)板 VCC RXD TXD GND 與 藍(lán)牙模塊的 VCC、 TXD、 RXD、GND 引腳 對(duì)應(yīng)連接 ， 注意 輸入 輸出 需要 反接。 并且 從硬件方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了 總體 設(shè)計(jì)，完成了硬件系統(tǒng)的搭建工作，為 系統(tǒng) 軟件的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。 設(shè)置 藍(lán)牙模塊 名稱 在發(fā)送 緩沖區(qū) 輸入 “AT+NAME” ，點(diǎn)擊發(fā)送 數(shù)據(jù)， 接收 緩 沖 區(qū) 顯示“+NAME=BOLUTEK”也可 發(fā)送 “AT+NAMEParal”,Paral為 修改的名稱 。 圖 32 設(shè)置 藍(lán)牙名稱 圖 Figure 32 set Bluetooth name 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 12 頁(yè) 設(shè)置 主從模式 BLKMDBC04B 藍(lán)牙 模塊 采用主從一體 式設(shè)計(jì)且支持軟硬件控制主從模式轉(zhuǎn)換 ， 現(xiàn)需要 通過(guò) AT 指令 將其設(shè)置為主 模式 。 圖 35 連接 成功圖 Figure 35 successful connection 圖 34 設(shè)置 主模式圖 Figure 34 set the main pattern 內(nèi)蒙古大學(xué)本科畢業(yè) 論文 (設(shè)計(jì) ) 第 14 頁(yè) 主從 模式配對(duì) 以上 步驟 為 對(duì)藍(lán)牙模塊 設(shè)置步驟 。 交叉編譯 器安裝成功后， 用 該編譯器 對(duì) 程序進(jìn)行編譯， 生成可執(zhí)行文件 ，該文件便可以在 帶有 Linux 系統(tǒng)下的 micro2440 開發(fā) 板上執(zhí)行。 心電 手環(huán) 實(shí)時(shí)采集使用者的心率數(shù)據(jù)， 將 波特率設(shè)置為 115200bps 是為了保證傳輸 數(shù)據(jù)能 夠及時(shí) 傳到移動(dòng) 機(jī)器人本體上 。 第一個(gè)參數(shù)為 驗(yàn)證 串口是否已經(jīng) 打開 ， 當(dāng) fd 的值為 1 時(shí) 表示已經(jīng)打開了。這些是 心率數(shù)據(jù)的有效值。 exit(0)。 服務(wù)器 端 自動(dòng)獲取到 IP 地址。servaddr, sizeof(servaddr)) == 1){ printf(bind socket error: %s(errno: %d)\n,strerror(errno),errno)。 第三個(gè) 參數(shù)是地址的長(zhǎng)度。 第一個(gè) 參數(shù) 表示函數(shù) 要監(jiān)聽的 是 哪一個(gè) socket。 利用 accept函數(shù)建立連接后便可以進(jìn)行通信 。 Send 函數(shù)用于將藍(lán)牙接收到的心率數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端， send 函數(shù)有四個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)表示建立連接的 socket； 第二個(gè)參數(shù) 是 char 類型指針， 用于 存放 發(fā)送的字符；i表 示 要 發(fā)送字符 有 i