【正文】 。//輸出模式標志 unsigned short c_cflag。//控制模式標志 unsigned short c_lflag。//本地模式標志 unsigned char c_line。//控制協(xié)議 unsigned char c_cc[NCC]。//控制模式字符}。幾乎對串口的操作都是通過結(jié)構(gòu)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。在使用串口時，波特率設置成b9600，無校驗位，8位數(shù)據(jù)位和一位停止位。設置好串口之后，就可以通過把串口當作文件讀寫了。發(fā)送數(shù)據(jù)：char buffer[1024]。int Length=1024。int nbyte。nbyte = write(fd,buffer,Length)。接受數(shù)據(jù)：char buffer[1024]。int Len=1024。int readbyte= read(fd,buff,Len)。 通過串口發(fā)送短信前面已經(jīng)簡單介紹過TC35模塊，TC35模塊有40個引腳，通過一個ZIF(ZeroInsertionForce，零阻力插座)連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制。在開發(fā)中我們用的是GSM集成模塊，模塊把我們需要使用的引腳都接了出來，開發(fā)時只有提供電源和接上MAX232電路即可。由于開發(fā)板上輸出的電平是TTL電平，TC35模塊輸入輸出的是RS232電平，因而開發(fā)時需要自己外接MAX232電路進行電平轉(zhuǎn)換。讓TC35工作的過程主要是通過開發(fā)板的串口給TC35發(fā)送AT指令以及處理開發(fā)板返回的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)送的手機號收：發(fā)：data→ //test 為發(fā)送內(nèi)容，→為發(fā)送符（ctrl+z,十六進制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)；即可實現(xiàn)發(fā)送英文短信的功能。本設計中，用發(fā)送短信主要是為了實現(xiàn)家電遠程監(jiān)視的功能，當用戶發(fā)送檢測家電的請求時，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)，從而達到檢測家電的功能。要控制家電，首先系統(tǒng)要識別是什么用戶向系統(tǒng)發(fā)送了消息，而且系統(tǒng)還要識別受到消息的內(nèi)容，從而對家電進行控制。系統(tǒng)首先保存用戶的電話號碼，當用戶收到消息時，首先判斷是否是智能家居系統(tǒng)對家電發(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)接著對短信進行解析，最后控制器對家電進行控制。若智能家居系統(tǒng)收到其他用戶的短信請求，將不會對短信進行解析，也不會對短信進行監(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)一直在檢測是否收到短信， 溫度采集模塊的實現(xiàn)DS18B20溫度傳感器提供9位到12位(二進制)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)省一根導線，但測量溫度時間較長；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，這樣雖多用一根導線，但測量速度較快，同時總線可以掛接多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)，為了實現(xiàn)及時多點采集溫度，本設計選用了外部供電的方式。DS18B20的測量范圍從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DS18B20在出廠時已給定了唯一的序號，多個DS18B20可以存放在同一條單線總線上，實現(xiàn)多路溫度采集。DS18B20的序號值存放在DSl8B20內(nèi)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(zhuǎn)換命令，單線上各DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)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。： ROM存儲器操作命令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)送器件序列號就可對存儲器操作Search ROMF0H識別單線總線上各單線器件的序列號Alarm ROMECH對溫度超過報警上、下限的器件做出警告搜索響應 RAM存儲器操作命令RAM 指令代碼指令功能Write Scratchpad4EH寫入數(shù)據(jù)到儲存器字節(jié)2，3和字節(jié)4Read ScratchpadBEH讀暫存存儲器Copy Scratchpad48H將暫存器中TH,TL和配置寄存器內(nèi)容復雜到E2PROMConvert Temperature44H啟動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將模擬溫度信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后通過串行通信的方式輸出。因此，溫度采集的關鍵是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器件必須采用嚴格的通信協(xié)議與處理器S3C2440進行數(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操作命令和存儲器操作命令等。初始化協(xié)議定義復位和存在脈沖時序，數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議定義處理器讀0讀1時序和寫0寫1時序，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，啟動一個寫時序，所有的寫時序必須在60181。s~12181。s內(nèi)完成，并且兩個連續(xù)的寫時序之間至少需要1181。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。s內(nèi)將總線釋放，寫“0”與寫“1”：圖 寫“0”與寫“1”時序圖： DS18B20溫度采集程序設計流程圖數(shù)據(jù)采集過程中驅(qū)動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)動模塊沒有內(nèi)核驅(qū)動方式配置，而是以模塊方式配置，所以每次使用的時候必須通過運行insmod 。溫度傳感器在嵌入式系統(tǒng)中對應的設備文件為/dev/ds18b20，首先系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)int fd_ds18b20=open(“/dev/ds18b20”,O_RDWR)打開嵌入式設備中的傳感器設備，打開設備失敗返回1，以后的系統(tǒng)函數(shù)就可以使用fd_ds18b20來對設備進行操作。關閉數(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現(xiàn)MQ2氣體傳感器可檢測多種可燃性氣體，當傳感器所處環(huán)境中存在可燃性氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出電壓信號。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，處理器要把相應的電壓值轉(zhuǎn)換成對應的數(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)中對應的設備文件“/dev/adc”，首先系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)int fd_adctest=open(“/dev/adc”,O_RDWR)打開嵌入式設備中的A/D轉(zhuǎn)換設備，打開設備失敗返回1，以后的系統(tǒng)函數(shù)就可以使用fd_adctest來對設備進行操作。關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個用于信號輸出，2個用于提供加熱電流。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 ： 式() （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）。 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，必將導致下降。而的下降則會導致MQ2的4腳、6腳對地輸出的電壓增大，所以氣體濃度增大，其輸出電壓也會增大。S3C2440開發(fā)板的A/D轉(zhuǎn)換器會把輸入的模擬電壓信號轉(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。假設程序中經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字是，在程序中可以設兩個值、假設=400，=800，若，系統(tǒng)把室內(nèi)的抽風機打開，把有害氣體排出室外，若，系統(tǒng)把蜂鳴器開起，進行報警。 具有語音提示功能的密碼鎖防盜模塊的實現(xiàn)本模塊用到了4*4鍵盤作為輸入設備。 4*4鍵盤實物圖 4*4鍵盤電路圖‘0’‘9’和‘A’、‘B’、‘C’、‘D’代表16個值。在程序中用按下“”鍵表示確認輸入密碼，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，若某個按鍵按下，系統(tǒng)執(zhí)行延遲去抖動代碼，接著繼續(xù)掃描鍵盤，判斷用戶按下了哪個按鍵，計算按鍵鍵值，并對按下按鍵進行有效標志。 4*4鍵盤掃描程序一開始在程序初始化某一個密碼，程序不斷檢測用戶輸入，當用戶輸入正確密碼時即打開門，同時系統(tǒng)將不再接收由紅光電感器輸入的中斷信號，有人強行打開門時，屋內(nèi)光電傳感器檢測到異常信號，系統(tǒng)執(zhí)行中斷服務程序，接著向ISD1760語音芯片發(fā)送觸發(fā)信號進行語音報警。 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外傳感器是否檢測到信號，判斷是否有中斷請求，若發(fā)生中斷請求，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)語音報警模塊運行。系統(tǒng)中用光電傳感器來檢測和發(fā)出中斷信號。光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關鍵元件，它是把光信號（紅外、可見紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。光電傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可以用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強等。如下圖所示，光電傳感器有三個引腳，紅線和綠線分別連接電源正負極，黃線是信號輸出線，當傳感器沒有檢測到東西時，信號線輸出高電平信號，當傳感器感應到前方有東西時，輸出低電平信號。 光電傳感器及其引腳圖在正常工作時，光電傳感器默認輸出高電平，當有人靠近時，光電傳感器輸出低電平。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。通過判斷光電的信號線是否有下降沿的變化從而斷定是否有人靠經(jīng)保險柜等重要財產(chǎn)。光電傳感器在嵌入式系統(tǒng)中對應的設備文件為/dev/red_sensor，首先用int fd_redsensor=open(“/dev/red_sensor”,O_RDWR)來打開嵌入式系統(tǒng)中的光電傳感器設備驅(qū)動，fd_redsensor是調(diào)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。關閉光電傳感器為close(fd_redsensor)。在QT程序中本設計用到了Timer定時器的概念，每隔一秒種查看是否有外部下降沿中斷的發(fā)生，當沒有發(fā)生中斷時，上層應用程序讀到底層硬件驅(qū)動程序中copy_to_user函數(shù)返回的數(shù)據(jù)是0，當有外部中斷時，讀到的數(shù)據(jù)是1。當上層QT程序判斷出現(xiàn)下降沿中斷后馬上發(fā)出信號觸發(fā)報警模塊進行語音報警。此外，語音報警模塊本系統(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），雙運作模式（獨立amp。嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片內(nèi)部包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅(qū)動線路、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，當檢測到可能有小偷時，通過ioctl(fd_redsensor,0,1)控制輸出相應的控制電平就可以達到報警的目的。 預防小孩墜樓模塊近年來小孩墜樓現(xiàn)象時有發(fā)生，我們通過在窗戶附近安裝人體紅外傳感器，檢測到小孩靠近窗戶時將關閉窗戶，小孩離開窗戶后將把窗戶打開，最大限度保護小孩的安全。在模型中我們只用