【正文】 ， 所以 連接比較簡(jiǎn)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(duì)內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運(yùn)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(yù)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(duì) ATT7026A 進(jìn)行初始化； （ 4） 設(shè)置 S3C2410A 的 CS— ，作為 nSS 信號(hào)，使之成為低電平來(lái)激活A(yù)TT7026A； （ 5） 發(fā)送數(shù)據(jù)， 檢查發(fā)送準(zhǔn)備好標(biāo)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(zhǔn)備好標(biāo)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(hào)，使之成為高電平來(lái)停止ATT7026A 工作。 ?? close(fd)。 。電量參數(shù)的測(cè)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(shí)進(jìn)行的。這些功能的實(shí)現(xiàn)通過(guò)嵌入式系統(tǒng)來(lái)完成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是綜合利用計(jì)算機(jī) 、 通信 、 測(cè)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(qiáng)等諸多模擬參數(shù)，將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，或者采集各種數(shù)字量和開(kāi)關(guān)量，另一方面數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后將所得結(jié)果反饋給用戶或控制中心 ，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)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(lái)實(shí)現(xiàn)智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。我國(guó)的智能家居尚未形成一定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)（或微處理器）的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測(cè)試，查看和分析智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的效果。 3．對(duì)論文中的圖或表要給予解釋，統(tǒng)一標(biāo)上編號(hào)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(gè)被動(dòng)靜止的居住環(huán)境提升為一個(gè)有一定智慧協(xié)助能力的體貼的生活幫手，進(jìn)一步優(yōu)化住戶的生活質(zhì)量。 2020 年，新加坡有近30個(gè)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(guó)的安裝住戶高達(dá) 4萬(wàn)戶。實(shí)現(xiàn)水、電、氣三表一體的智能管理，利用 S3C2410 微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，利用 TCP/ IP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)算機(jī)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(tái) ， 利用 TCP/ IP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 ，采用嵌入式操作系統(tǒng) Linux，縮短開(kāi)發(fā)周期 。 各個(gè)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(guò)信息采集 、 處理與分析，完成單個(gè)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(jìn)行 SPI 通訊時(shí)， S3C2410 的 CS—由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)表示 ATT7026A 的 SPI 操作開(kāi)始， CS—由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)表示 SPI操作結(jié)束，因 此每次開(kāi)始操作 SPI時(shí) S3C2410 的 CS—信號(hào)必須出現(xiàn)下降沿↓，結(jié)束操作 SPI 時(shí) S3C2410 的 CS— 信號(hào)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(shí)鐘SCLK 發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)，控制 ATT7026A 數(shù)據(jù)移出或移入串行口， SCLK 出現(xiàn) 下降沿↓時(shí)將 DIN 上的數(shù)據(jù)采集到 ATT7026A 中， SCLK 出現(xiàn) 上升沿↑時(shí)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(kāi)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(shí)現(xiàn)通信，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。信號(hào)的發(fā)送和接收應(yīng)通過(guò)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(diǎn)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(jī) 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(kāi)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(kāi)發(fā)周期。 12 數(shù)據(jù) 采集部分 的 程序 設(shè)計(jì) S3C2410 與 ATT7026A 接口的驅(qū)動(dòng)程序?qū)儆谧址O(shè)備的驅(qū)動(dòng) ， 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不需要緩沖且不以規(guī)定大小進(jìn)行操作，它 直接從用戶進(jìn)程傳輸數(shù)據(jù)，或傳輸數(shù)據(jù)到用戶進(jìn)程；對(duì)字符設(shè)備的訪問(wèn)可 通過(guò)文件系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備名稱 進(jìn)行 。 } 假設(shè)接口驅(qū)動(dòng)程序?yàn)?， 該驅(qū)動(dòng)程序功能的實(shí)現(xiàn)主要由以下幾個(gè)主要子函數(shù)完成。 } for(。攝像頭數(shù)據(jù)通過(guò) 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(shí)， 只要 開(kāi)啟攝像設(shè)備，可以對(duì)客廳或其他重要地方進(jìn)行監(jiān)控。硬件平臺(tái)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(chǔ)器， 是一種可在系統(tǒng)進(jìn)行電擦寫， 且 掉電后信息不丟失的存儲(chǔ)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(jì) 數(shù)據(jù)的采集 S3C2410 具有兩個(gè) SPI 模塊，每個(gè) SPI 接口模塊分別具有 兩個(gè) 8 位移位寄存器用來(lái)負(fù)責(zé)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。所以，一個(gè)節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集 、 傳輸 、 控制三個(gè)功能單元組成。采集和傳輸各種設(shè)備的運(yùn)行信息是保證智能家居系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。 ② 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu) ≥90；良 ≥80；中 ≥70；及格 ≥60；不及格＜ 60； 17 答 辯 會(huì) 紀(jì) 要 時(shí)間 地點(diǎn) 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(wèn)題及回答的簡(jiǎn)要情況記錄： 會(huì)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(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 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(chéng)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(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。 而本文 主要以 S3C2410 處理器為核心搭建硬件平臺(tái) ,利用 TCP/ IP 協(xié)議實(shí)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(kāi)發(fā)周期，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可以很方便地對(duì)家居環(huán)境狀態(tài)進(jìn)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(jìn)了千家萬(wàn)戶，由國(guó)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(huì)，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)已經(jīng)被列為了國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃。而 數(shù)據(jù)采集，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集信息的過(guò)程。對(duì)上述四個(gè)部分分別進(jìn)行模塊的設(shè)計(jì)，然后設(shè)計(jì)出基于 S3C2410 的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)圖或程序。若同類圖表數(shù)量過(guò)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?dòng)節(jié)約不必要的能耗。 2020年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來(lái)了高達(dá) 4500 億美元的市場(chǎng)價(jià)值，這其中有 3700 億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價(jià)值，剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用。 研究方法： 1．查找許多相關(guān)資料，對(duì)資料進(jìn)行分析、整理和總結(jié)，從而在此基礎(chǔ)上形成自己的觀點(diǎn)，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(chǔ) 、 數(shù)據(jù)傳輸和軟件的設(shè)計(jì)，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(duì)業(yè)主家各類傳感設(shè)備兼容，即能實(shí)現(xiàn)多路模擬和數(shù)字信號(hào)的采集。 S3C2410 的性能介紹 三星公司生產(chǎn)的 S3C2410 芯片是國(guó)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(jí)增加到 5 級(jí)，使用分開(kāi)的指令與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shí)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(jì)，具有代碼量小 、 運(yùn)行消耗系統(tǒng)資源少 、 可靠性高 、 開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)， 能夠 適 應(yīng)智能 家居 數(shù)據(jù)采集控制器對(duì)于操作系統(tǒng)的要求。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(dòng)程序?yàn)閼?yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來(lái)，硬件設(shè)備只是一個(gè)設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)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(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)中對(duì)應(yīng)于刻度盤的下面安裝電子傳感器，使傳感器與計(jì)數(shù)齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，電子傳感器得到的電子信息與機(jī)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(guò) RS232 接口傳送到微處理器中。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 S3C2410 處理器豐富資源的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行了相關(guān)的配置和擴(kuò)展， 如 平臺(tái)配置了 16 MB 16 位的 FLASH 和 64 MB 32 位的 SDRAM，通過(guò)以太網(wǎng)控制器芯片 DM9161 擴(kuò)展了一個(gè)網(wǎng)口，另外 還 引出了一個(gè) HOSTUSB接口。其中 Nand Flash 執(zhí)行擦除操作簡(jiǎn)單，能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)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?shí)現(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(guò)節(jié)點(diǎn)處理后完LAN ARM9 ARM9 ARM9 數(shù)據(jù)