【正文】 的AT指令。通過GSM短信模塊發(fā)送短信主要有兩種格式：英文短信和中文PDU短信。下面是發(fā)送英文短信的收發(fā)過程。發(fā)：AT //與AT35握手收：OK發(fā)：AT+CMGF=1 //選擇發(fā)送短信的格式收：OK發(fā)：AT+CMGS=15215029882 //要發(fā)送的手機(jī)號(hào)收：發(fā)：data→ //test 為發(fā)送內(nèi)容，→為發(fā)送符（ctrl+z,十六進(jìn)制0x1A）收：+CMGS: 54 OK知道了GSM英文短信的發(fā)送過程，只要把握好順序用nbyte = write(fd,buffer,Length)；即可實(shí)現(xiàn)發(fā)送英文短信的功能。本設(shè)計(jì)中，用發(fā)送短信主要是為了實(shí)現(xiàn)家電遠(yuǎn)程監(jiān)視的功能，當(dāng)用戶發(fā)送檢測(cè)家電的請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)通過發(fā)送英文短信向用戶反饋家電的工作狀態(tài)，從而達(dá)到檢測(cè)家電的功能。要控制家電，首先系統(tǒng)要識(shí)別是什么用戶向系統(tǒng)發(fā)送了消息，而且系統(tǒng)還要識(shí)別受到消息的內(nèi)容，從而對(duì)家電進(jìn)行控制。系統(tǒng)首先保存用戶的電話號(hào)碼，當(dāng)用戶收到消息時(shí)，首先判斷是否是智能家居系統(tǒng)對(duì)家電發(fā)送了消息，如果是系統(tǒng)的主人發(fā)送的控制命令，系統(tǒng)接著對(duì)短信進(jìn)行解析，最后控制器對(duì)家電進(jìn)行控制。若智能家居系統(tǒng)收到其他用戶的短信請(qǐng)求，將不會(huì)對(duì)短信進(jìn)行解析，也不會(huì)對(duì)短信進(jìn)行監(jiān)控。： GSM短信模塊的程序流程圖控制器的串口和連接GSM模塊的max232串口相連接，當(dāng)GSM模塊收到信息后馬上向開發(fā)板返回AT指令信息，因而系統(tǒng)一直在檢測(cè)是否收到短信， 溫度采集模塊的實(shí)現(xiàn)DS18B20溫度傳感器提供9位到12位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B2O送出，從主機(jī)CPU到DS18B20僅需一條線(共地)，DS18B20可選擇兩種供電方式，一是數(shù)據(jù)總線供電方式，可節(jié)省一根導(dǎo)線，但測(cè)量溫度時(shí)間較長；二是外部供電方式，DS18B2O工作電源由VDD引腳接入，I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，這樣雖多用一根導(dǎo)線，但測(cè)量速度較快，同時(shí)總線可以掛接多個(gè)DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)及時(shí)多點(diǎn)采集溫度，本設(shè)計(jì)選用了外部供電的方式。DS18B20的測(cè)量范圍從55攝氏度到+125攝氏度，可在1s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字，每一個(gè)DS18B20在出廠時(shí)已給定了唯一的序號(hào)，多個(gè)DS18B20可以存放在同一條單線總線上，實(shí)現(xiàn)多路溫度采集。DS18B20的序號(hào)值存放在DSl8B20內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中，多路測(cè)量時(shí)需用DS18B20的ROM搜索命令對(duì)所有單線總線上的傳感器進(jìn)行搜索，然后初始化各DS18B20并發(fā)送跳過ROM命令和RAM溫度轉(zhuǎn)換命令，單線上各DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，即可定位某一個(gè)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。： ROM存儲(chǔ)器操作命令ROM 指令代碼指令功能Read ROM33H讀取DS18B20的64位器件序列號(hào)Match55H總線控制在單線上定位一只特定的DS18B20Skip ROMCCH總線控制器不需發(fā)送器件序列號(hào)就可對(duì)存儲(chǔ)器操作Search ROMF0H識(shí)別單線總線上各單線器件的序列號(hào)Alarm ROMECH對(duì)溫度超過報(bào)警上、下限的器件做出警告搜索響應(yīng) RAM存儲(chǔ)器操作命令RAM 指令代碼指令功能Write Scratchpad4EH寫入數(shù)據(jù)到儲(chǔ)存器字節(jié)2，3和字節(jié)4Read ScratchpadBEH讀暫存存儲(chǔ)器Copy Scratchpad48H將暫存器中TH,TL和配置寄存器內(nèi)容復(fù)雜到E2PROMConvert Temperature44H啟動(dòng)DS18B20溫度轉(zhuǎn)換Recall EPROMB8H將E2PROM中TH,TL和配置寄存器內(nèi)容回寫到暫存器Read Power supplyB4H讀電源數(shù)字溫度傳感器DS18B20將模擬溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過串行通信的方式輸出。因此，溫度采集的關(guān)鍵是DS18B20的通信協(xié)議，為了確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)耐暾?，DS18B20器件必須采用嚴(yán)格的通信協(xié)議與處理器S3C2440進(jìn)行數(shù)據(jù)通信DS18B20數(shù)據(jù)通信協(xié)議包括傳感器的初始化，數(shù)據(jù)執(zhí)行ROM操作命令和存儲(chǔ)器操作命令等。初始化協(xié)議定義復(fù)位和存在脈沖時(shí)序，數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議定義處理器讀0讀1時(shí)序和寫0寫1時(shí)序，所有的命令和數(shù)據(jù)以字節(jié)發(fā)送，并且低位在前，高位在后，： DS18B20數(shù)據(jù)通信時(shí)序圖處理器將單線總線DQ從邏輯高電平拉為邏輯低電平時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)寫時(shí)序，所有的寫時(shí)序必須在60181。s~12181。s內(nèi)完成，并且兩個(gè)連續(xù)的寫時(shí)序之間至少需要1181。s的恢復(fù)時(shí)間，在寫“0”整個(gè)時(shí)序期間，總線一直保持為邏輯低電平，而在寫“1”時(shí)序期間，處理器先將單線總線拉為邏輯低電平，在時(shí)序開始后15181。s內(nèi)將總線釋放，寫“0”與寫“1”：圖 寫“0”與寫“1”時(shí)序圖： DS18B20溫度采集程序設(shè)計(jì)流程圖數(shù)據(jù)采集過程中驅(qū)動(dòng)層所編寫的主要函數(shù)如下：1：static int ds18b20_init(void)。//數(shù)據(jù)初始化2：static unsigned char write_byte(void)。//向DS18B20讀數(shù)據(jù)3：static unsigned char read_byte(void)。//往DS18B20寫數(shù)據(jù)4：static ssize_t ds18b20_read(struct file *file,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos)。//讀出溫度值，然后利用copy_to_user函數(shù)返回給用戶層。為便于調(diào)試，該驅(qū)動(dòng)模塊沒有內(nèi)核驅(qū)動(dòng)方式配置，而是以模塊方式配置，所以每次使用的時(shí)候必須通過運(yùn)行insmod 。溫度傳感器在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件為/dev/ds18b20，首先系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)int fd_ds18b20=open(“/dev/ds18b20”,O_RDWR)打開嵌入式設(shè)備中的傳感器設(shè)備，打開設(shè)備失敗返回1，以后的系統(tǒng)函數(shù)就可以使用fd_ds18b20來對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。關(guān)閉數(shù)字溫度傳感器的函數(shù)為close(fd_ds18b20)。系統(tǒng)通過調(diào)用read(fd_ds18b20,amp。result,sizeof(result))讀出溫度值，保存在result中，最后顯示出來。 煙霧傳感器模塊的實(shí)現(xiàn)MQ2氣體傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃性氣體時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出電壓信號(hào)。根據(jù)傳感器輸出的電壓大小判斷環(huán)境中可燃性氣體濃度的大小。MQ2氣體傳感器輸出的是電壓信號(hào)，處理器要把相應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)值，S3C2440自帶了A/D轉(zhuǎn)換的功能，A/D轉(zhuǎn)換芯片在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件“/dev/adc”，首先系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)int fd_adctest=open(“/dev/adc”,O_RDWR)打開嵌入式設(shè)備中的A/D轉(zhuǎn)換設(shè)備，打開設(shè)備失敗返回1，以后的系統(tǒng)函數(shù)就可以使用fd_adctest來對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。關(guān)閉煙霧傳感器的函數(shù)為close(fd_adctest)。下圖是煙霧傳感器的連接圖。 煙霧傳感器接線圖如上圖所示，MQ2其他傳感器有6只針狀管引腳，其中4個(gè)用于信號(hào)輸出，2個(gè)用于提供加熱電流。設(shè)傳感器表面電阻是Rs，它是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻RL上的有效電壓信號(hào)輸出獲得的，參考MQ2datasheet ： 式() （其電導(dǎo)率隨著氣體濃度的增大而增大，其電阻式電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以電阻是減小的，其特性相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器）。 式（）為回路電壓即電源電壓，其加在MQ2傳感器的1腳、3腳之間，是傳感器4腳、6腳輸出電壓，為傳感器的體電阻。若氣體濃度上升，必將導(dǎo)致下降。而的下降則會(huì)導(dǎo)致MQ2的4腳、6腳對(duì)地輸出的電壓增大，所以氣體濃度增大，其輸出電壓也會(huì)增大。S3C2440開發(fā)板的A/D轉(zhuǎn)換器會(huì)把輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成01023之間的數(shù)字，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字越大，說明電壓越大即煙霧濃度越大。假設(shè)程序中經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字是，在程序中可以設(shè)兩個(gè)值、假設(shè)=400，=800，若，系統(tǒng)把室內(nèi)的抽風(fēng)機(jī)打開，把有害氣體排出室外，若，系統(tǒng)把蜂鳴器開起，進(jìn)行報(bào)警。 具有語音提示功能的密碼鎖防盜模塊的實(shí)現(xiàn)本模塊用到了4*4鍵盤作為輸入設(shè)備。 4*4鍵盤實(shí)物圖 4*4鍵盤電路圖‘0’‘9’和‘A’、‘B’、‘C’、‘D’代表16個(gè)值。在程序中用按下“”鍵表示確認(rèn)輸入密碼，用按下“*”表示刪除輸入。，程序不斷掃描鍵盤，判斷是否有按鍵閉合，若某個(gè)按鍵按下，系統(tǒng)執(zhí)行延遲去抖動(dòng)代碼，接著繼續(xù)掃描鍵盤，判斷用戶按下了哪個(gè)按鍵，計(jì)算按鍵鍵值，并對(duì)按下按鍵進(jìn)行有效標(biāo)志。 4*4鍵盤掃描程序一開始在程序初始化某一個(gè)密碼，程序不斷檢測(cè)用戶輸入，當(dāng)用戶輸入正確密碼時(shí)即打開門，同時(shí)系統(tǒng)將不再接收由紅光電感器輸入的中斷信號(hào)，有人強(qiáng)行打開門時(shí)，屋內(nèi)光電傳感器檢測(cè)到異常信號(hào)，系統(tǒng)執(zhí)行中斷服務(wù)程序，接著向ISD1760語音芯片發(fā)送觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行語音報(bào)警。 密碼鎖防盜門流程圖。具有語音提示功能的密碼鎖防盜門模塊在開始時(shí)先初始化外部中斷，接著程序?qū)⒁恢辈樵兗t外傳感器是否檢測(cè)到信號(hào)，判斷是否有中斷請(qǐng)求，若發(fā)生中斷請(qǐng)求，先判斷用戶是否輸入了正確的密碼打開門的，若是，則把門打開，若否，系統(tǒng)將觸發(fā)語音報(bào)警模塊運(yùn)行。系統(tǒng)中用光電傳感器來檢測(cè)和發(fā)出中斷信號(hào)。光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)（紅外、可見紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。光電傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可以用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)等。如下圖所示，光電傳感器有三個(gè)引腳，紅線和綠線分別連接電源正負(fù)極，黃線是信號(hào)輸出線，當(dāng)傳感器沒有檢測(cè)到東西時(shí)，信號(hào)線輸出高電平信號(hào)，當(dāng)傳感器感應(yīng)到前方有東西時(shí)，輸出低電平信號(hào)。 光電傳感器及其引腳圖在正常工作時(shí)，光電傳感器默認(rèn)輸出高電平，當(dāng)有人靠近時(shí)，光電傳感器輸出低電平。在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)這個(gè)電平跳變的特征，本文利用下降沿中斷的概念，當(dāng)有東西靠近傳感器時(shí)將觸發(fā)一次中斷。通過判斷光電的信號(hào)線是否有下降沿的變化從而斷定是否有人靠經(jīng)保險(xiǎn)柜等重要財(cái)產(chǎn)。光電傳感器在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件為/dev/red_sensor，首先用int fd_redsensor=open(“/dev/red_sensor”,O_RDWR)來打開嵌入式系統(tǒng)中的光電傳感器設(shè)備驅(qū)動(dòng)，fd_redsensor是調(diào)用打開設(shè)備函數(shù)后返回的文件描述符（打開錯(cuò)誤后返回1），之后的函數(shù)就可以使用fd_redsensor來對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。關(guān)閉光電傳感器為close(fd_redsensor)。在QT程序中本設(shè)計(jì)用到了Timer定時(shí)器的概念，每隔一秒種查看是否有外部下降沿中斷的發(fā)生，當(dāng)沒有發(fā)生中斷時(shí)，上層應(yīng)用程序讀到底層硬件驅(qū)動(dòng)程序中copy_to_user函數(shù)返回的數(shù)據(jù)是0，當(dāng)有外部中斷時(shí)，讀到的數(shù)據(jù)是1。當(dāng)上層QT程序判斷出現(xiàn)下降沿中斷后馬上發(fā)出信號(hào)觸發(fā)報(bào)警模塊進(jìn)行語音報(bào)警。此外，語音報(bào)警模塊本系統(tǒng)用的是外部的錄音芯片ISD1760，該語音芯片是 Winbond推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路，該芯片提供多項(xiàng)新功能，包括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示（vAlert），雙運(yùn)作模式（獨(dú)立amp。嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。根據(jù)芯片電路把電路連接好，提前往芯片里面錄好音，當(dāng)檢測(cè)到可能有小偷時(shí)，通過ioctl(fd_redsensor,0,1)控制輸出相應(yīng)的控制電平就可以達(dá)到報(bào)警的目的。 預(yù)防小孩墜樓模塊近年來小孩墜樓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，我們通過在窗戶附近安裝人體紅外傳感器，檢測(cè)到小孩靠近窗戶時(shí)將關(guān)閉窗戶，小孩離開窗戶后將把窗戶打開，最大限度保護(hù)小孩的安全。在模型中我們只用了一個(gè)人體紅外傳感器，還不能準(zhǔn)備判斷是大人還是小孩靠近窗戶，但在實(shí)際項(xiàng)目中可在不同高度安裝人體紅外傳感器通過高度準(zhǔn)確是大人還是小孩靠近窗戶。圖 人體紅外傳感器 紅外傳感器引腳圖接線圖，檢測(cè)到信號(hào)后輸出0V電信號(hào)，在傳感器接入控制器過程中，用74LS04芯片把輸入其中的信號(hào)取反，74LS04芯片是個(gè)反相器芯片，進(jìn)過測(cè)試，紅外傳感器沒檢測(cè)到信號(hào)經(jīng)反向器輸出高電平，紅外傳感器檢測(cè)到有信號(hào)經(jīng)反相器將輸出低電平信號(hào)。由此可檢測(cè)是否有小孩靠近窗戶而決定是否把窗戶打開或關(guān)閉。系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，初始化人體紅外傳感器使其正常工作，系統(tǒng)一直判斷是否有信號(hào)輸入從而判斷是否有小孩靠近窗戶，當(dāng)有小孩靠近窗戶，判斷窗戶是否是打開著的，若窗戶已經(jīng)打開，則系統(tǒng)觸步進(jìn)電機(jī)把窗戶關(guān)閉，接著延遲一段時(shí)間，再判斷小孩是否已經(jīng)離開窗戶從而決定把窗戶打開或關(guān)閉。系統(tǒng)中用步進(jìn)電機(jī)打開或者關(guān)閉窗戶，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。我們采用的時(shí)28BYJ48型四相八拍電機(jī)（AABBBCCCDDDAA。），電壓為DC5V—DC12V。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距。 本章小結(jié)本章首先介紹系統(tǒng)總體模塊設(shè)計(jì)原理，然后分別描述系統(tǒng)各個(gè)模