【正文】 ， 所以 連接比較簡單。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的功能模塊，并對內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少。 S3C2410 與 ATT7026A 的 SPI 通訊的 編程流程如下： （ 1） 設(shè)置 SPI 波特率預分頻寄存器 SPPREn； （ 2） 設(shè)置 SPI 控制寄存器 SPCONn； （ 3） 向 SPI 數(shù)據(jù)寄存器 SPTDATn 中寫入數(shù)據(jù) 0xFF 對 ATT7026A 進行初始化； （ 4） 設(shè)置 S3C2410A 的 CS— ，作為 nSS 信號，使之成為低電平來激活ATT7026A； （ 5） 發(fā)送數(shù)據(jù)， 檢查發(fā)送準備好標志位的狀態(tài)是否為“ 1”， 然后向 SPTDATn中寫入數(shù)據(jù)； （ 6） 接收數(shù)據(jù)，檢查接收準備好標志位的狀態(tài)是否為“ 1”，然后從 SPRDATn中讀取數(shù)據(jù)； （ 7）設(shè)置 S3C2410A 的 CS— ，作為 nSS 信號，使之成為高電平來停止ATT7026A 工作。 ?? close(fd)。 。電量參數(shù)的測量可由 ATT7026A 完成。 9 圖 系統(tǒng)的硬件 框 圖 由以上各部分的分析可知，系統(tǒng)的硬件電路的連接圖如圖 所示。其與 S3C2410 的接口電路如圖 所示。數(shù)據(jù)的接收（串行移入）和發(fā)送（串行移出）是同時進行的。這些功能的實現(xiàn)通過嵌入式系統(tǒng)來完成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是綜合利用計算機 、 通信 、 測控等技術(shù)，一方面采集 、 記錄和顯示各種物理參量，比如溫度 、 濕度 、 光強等諸多模擬參數(shù)，將這些模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，或者采集各種數(shù)字量和開關(guān)量，另一方面數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后將所得結(jié)果反饋給用戶或控制中心 ，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。 課題的主要內(nèi)容 ： 本論文主要采用 S3C2410 處理器、 TCP/ IP 協(xié)議、嵌入式操作系統(tǒng) Linux 技術(shù)來實現(xiàn)智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。我國的智能家居尚未形成一定的國家標準。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 是結(jié)合基于計算機（或微處理器）的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。對智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試，查看和分析智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的效果。 3．對論文中的圖或表要給予解釋，統(tǒng)一標上編號和圖題，安排于相應(yīng)位置。 智能家居不僅具備傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適溫馨，高效安全的高品位生活環(huán)境，還將一個被動靜止的居住環(huán)境提升為一個有一定智慧協(xié)助能力的體貼的生活幫手，進一步優(yōu)化住戶的生活質(zhì)量。 2020 年，新加坡有近30個社區(qū)的約 5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng)，而美國的安裝住戶高達 4萬戶。實現(xiàn)水、電、氣三表一體的智能管理，利用 S3C2410 微處理器來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲，利用 TCP/ IP 協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)對家居環(huán)境狀態(tài)的有效監(jiān)控，既能有效地節(jié)約小區(qū) 物 業(yè)管理的人力資源，又能有效地降低事故的發(fā)生率，保證居住方便、安全、舒適。 采用 計算機技術(shù) 、 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)，采用 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 ，采用嵌入式操作系統(tǒng) Linux，縮短開發(fā)周期 。 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 、 含天燃氣濃度等 )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。 （ 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。 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)。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) 。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，支持全部的標準因特網(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。 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 。 } 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。 } for(。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。硬件平臺如圖 所示。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]。 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責接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。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。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。 ② 等級標準：優(yōu) ≥90；良 ≥80；中 ≥70；及格 ≥60；不及格＜ 60； 17 答 辯 會 紀 要 時間 地點 答 辯 小 組 成 員 姓 名 職 稱 所 學 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 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 號 院 系 通信與電子工程學院 專 業(yè) 通信工程 指導教師 田旺蘭 講師 2020 年 05 月 25 日 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ？？屆 學生 畢業(yè)論文材料 （四） I 湖南城市學院本科畢業(yè)論文誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文，是本人在指導老師的指導下，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。 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 。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。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。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。若同類圖表數(shù)量過多，也可作為附錄列于論文后面。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?；顒庸?jié)約不必要的能耗。 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。 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。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 。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。 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]。 S3C2410 與 ATT7026A 的 連接 圖如圖 所示。 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。因此將其應(yīng)用于智能家居控制器的設(shè)計，具有代碼量小 、 運行消耗系統(tǒng)資源少 、 可靠性高 、 開發(fā)周期短等優(yōu)點， 能夠 適 應(yīng)智能 家居 數(shù)據(jù)采集控制器對于操作系統(tǒng)的要求。 設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和及其硬件之間的 接口，設(shè)備驅(qū)動程序為應(yīng)用程序屏蔽了硬件的細節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來，硬件設(shè)備只是一個設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進行操作。 （ 1） Init_SPI（） 函數(shù)完成 SPI 的初始化 void Init_SPI(void) { int i； rSPPRE0=0x32； rSPCON0=0x1e； for(i=0； i10； i++) 14 rSPTDAT0=0xff； rGPECON |=0x0a800000； rGPECONamp。 exit(0)。 本系統(tǒng)采用電子傳感器，在普通水表 、 氣表的計數(shù)機構(gòu)中對應(yīng)于刻度盤的下面安裝電子傳感器，使傳感器與計數(shù)齒輪同步轉(zhuǎn)動，電子傳感器得到的電子信息與機械讀數(shù)完全同步 ， 形成一定的函數(shù)關(guān)系，經(jīng) A/ D 轉(zhuǎn)換后，分別得到水表 、 煤氣表讀數(shù)的數(shù)字信息，電表的讀數(shù)則 可以采用電子式智能電表得到， 通過 RS232 接口傳送到微處理器中。 本系統(tǒng)設(shè)計 在 S3C2410 處理器豐富資源的基礎(chǔ)上， 進行了相關(guān)的配置和擴展， 如 平臺配置了 16 MB 16 位的 FLASH 和 64 MB 32 位的 SDRAM，通過以太網(wǎng)控制器芯片 DM9161 擴展了一個網(wǎng)口，另外 還 引出了一個 HOSTUSB接口。其中 Nand Flash 執(zhí)行擦除操作簡單，能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。 S3C2410的功能框圖如圖 ?？刂频膶崿F(xiàn)利用采集的各種數(shù)據(jù)和中心發(fā)布的協(xié)調(diào)控制指令，通過節(jié)點處理后完LAN ARM9 ARM9 ARM9 數(shù)據(jù)