【正文】 其中第二個形參用于指定套接字的通信類型，當type為SOCK_STREAM時，為遵從TCP協(xié)議的通信，若要遵從UDP協(xié)議，應設置為SOCK_DGRAM；在智能家居中，采用前者?！　「鶕?jù)流程，接下來要綁定一個IP地址和端口，這個地址和端口是客戶端將要連接的目標，通過調用bind()函數(shù)可以完成這一操作，以下是bind()函數(shù)的原型。int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen )?！　∑渲衧為被操作的Socket對象，name是ARM端的IP地址。namelen為IP地址的長度?！　≡诒O(jiān)聽網(wǎng)絡部分，ARM服務器端建立一個監(jiān)聽隊列來接受客戶端的連接請求。listen()函數(shù)可以完成這一操作。int PASCAL FAR listen( SOCKET s, int backlog )。s為要操作的Socket；backlog為最大連接數(shù)，在系統(tǒng)中設置為8。在客戶端發(fā)出連接請求時，ARM客戶端調用accept（）函數(shù)，從而完成完整的連接操作。在智能家居系統(tǒng)的軟件設計中，將監(jiān)聽以太網(wǎng)通過一個線程來實現(xiàn)。SHAPE \* MERGEFORMAT 圖428 TCP讀線程工作流程　　 PC端視頻監(jiān)控模塊　　該模塊采用Delphi7 企業(yè)版編寫，它是由Borland公司推出的全新的可視化編程環(huán)境，是快速、方便的桌面Windows應用程序開發(fā)的工具之一[9]。它綜合了Windows的圖形界面的許多特性和設計思想，采用了面向對象編程語言。在Delphi中，提供了包含TCP通信控件在內的許多控件使開發(fā)人員能夠快速構建和實現(xiàn)應用軟件系統(tǒng)?；谶@一特點，PC客戶端采用Delphi編寫?！　C端處于TCP/IP網(wǎng)絡中的客戶端，它的網(wǎng)絡通信依靠Delphi中的TCPClient控件完成。TCPClient控件需要完成的操作是：1) 打開一個通信信道,連接到智能家居ARM服務器端的特定端口。2) 向服務器發(fā)送服務請求報文，等待并接收應答，如此反復3) 請求結束后關閉通信通道并終止通訊。按照以下步驟建立好PC端視頻監(jiān)控程序的界面，如圖429所示 圖430所示的是客戶端工作流程。 圖429 PC端視頻監(jiān)控程序界面A、打開Delphi7集成環(huán)境，系統(tǒng)自動新建一個工程。B、在窗體中拖入Standard控件工具箱的button控件三個，label控件2個，Edit控件兩個，Groupbox一個，Additional工具箱里的Image控件一個，Internet工具箱里的TCPClient控件一個。C、設置各控件屬性，如表410所示。表410 PC端視頻監(jiān)控軟件控件設置情況控件種類名稱屬性設置窗體主窗體caption:“視頻監(jiān)控PC端”按鈕設置caption:“設置”，name:“BtnSetting”開啟視頻caption:“開啟視頻”，name:“BtnOpenCamera”關閉視頻caption:“關閉視頻”，name:“BtnCloseCamera”標簽對方IP：caption:“對方IP：”,name:“Label1”對方端口：caption:“對方端口：”，name:“Label2”編輯框IPname:“txtIP”,text:“”端口name:“txtPort”，text:“9000”TCPClientHost:“”，Port:“9000”圖像框name:“VideoFrame”，height:“240”，width:“320” 　　其中，Image控件用于顯示視頻，它一次只顯示一幀靜態(tài)的圖象，因為人眼有視覺暫留效應，圖象的更新也比較快，所以人眼看起來是動態(tài)的圖象。界面中的文本框控件是為了能在對方的IP地址和端口號改變的情況下，通過輸入不同的IP號和端口號，再點擊設置按鈕，從而改變TCPClient控件的Host屬性（用于指定對方IP）和Port屬性（用于指定對方端口），再打開以太網(wǎng)通信通道，向ARM服務端進行連接請求。SHAPE \* MERGEFORMAT 圖430 PC客戶端工作流程　　在程序設計中采用了Delphi中的TJpegImage對象和TMemory對象。TMemory對象用于存儲TCP層發(fā)送給應用層的數(shù)據(jù)包包含的數(shù)據(jù)，在接收完數(shù)據(jù)包后，程序創(chuàng)建TJpegImage類型對象jpg,jpg通過LoadFromStream()方法裝載緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，最后在窗體上的VideoFrame圖片控件上顯示出來?！　?家電控制及傳感器模塊　　在該模塊中，家電控制以及傳感器報警模塊依托89C51單片機豐富的I/O口完成。傳感器的報警狀態(tài)通過RS232串口向ARM發(fā)送相應的字符串，由ARM端的應用程序進行解析。類似的，ARM端通過串口發(fā)送指定格式的字符串到單片機串口，串口打開相應的LED，以表示對應的家電的電源的打開?！　?單片機串口的配置　　在智能家居系統(tǒng)的家電控制板中，單片機的串行口通信采用10位為一幀的工作方式1。這10位中，共包括1個起始位、8位數(shù)據(jù)位和1個停止位[10]。起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位圖431 單片機串行工作方式1的幀格式根據(jù)串口協(xié)議，串口工作方式1中的數(shù)據(jù)發(fā)送方法是在往發(fā)送寄存器（SBUF）中發(fā)送一條8位的數(shù)據(jù)后，由硬件自動地在它的前面加入起始位和在后面加上一個停止位，構成完整的幀格式。數(shù)據(jù)從串口的TXD輸出，輸出完一幀數(shù)據(jù)后，TXD輸出線保持高電平，并且SCON寄存器的TI位被置位為1，通知CPU可以發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)?！　〗邮諗?shù)據(jù)時，SCON寄存器的REN位被設為1，串口采樣RXD針腳，當RXD從高電平向低電平狀態(tài)跳變時，單片機識別出起始位到達，在移位脈沖的控制下，讀完數(shù)據(jù)位并且將其存入接收寄存器中，直到停止位到達，置位RI中斷標志位，單片機的CPU即可將數(shù)據(jù)取走。　　在智能家居系統(tǒng)中，規(guī)定單片機的波特率為9600bps，這是為了與在應用軟件中的串口設置相對應，使其能夠與ARM正常通信。波特率的大小由單片機的定時（計數(shù)）器T1的計數(shù)溢出率決定。　　在單片機擴展板中，計算定時器的計數(shù)初值： （41）其中smod=0，使波特率不倍增，PCON=00H?！　τ诙〞r器1，選擇方式2作為其工作方式。這種工作方式將16位的計數(shù)器T1分成了兩部分，其中高8位TH1作為預置寄存器，在初始化時，將計數(shù)初值分別存入TH1和TL1中，即兩者內容相同，當計數(shù)溢出時，預置寄存器TH1將計數(shù)初值直接給TL1加載,這樣就避免了在程序中反復地存儲計數(shù)初值，進一步的提高了定時的精度，保證了串行接口的波特率的穩(wěn)定，同時也是保證了串口通信的穩(wěn)定性?！　?串口通信的自定義約定　　為了便于單片機與ARM之間的通訊信息的解析，特別定義了以下自定義的信息交流的格式約定?！　 傳感器報警字符串，如圖432所示。$1報頭傳感器編號圖432 傳感器報警字符串格式　　該字符串為傳感器報警時單片機向ARM串口發(fā)送的字符串，共四位，不同傳感器報警時，發(fā)送字符串的區(qū)別在于第四位。在家電控制板上，有三個按鈕模擬三個傳感器，即傳感器編號為3。如傳感器2報警時，發(fā)送“$2”字符串到ARM。B 家電控制字符串，如圖433所示。%1111報頭家電1標志位家電2標志位家電3標志位家電4標志位圖433 家電[來源:論文天下論文網(wǎng) 控制字符串格式 　　該控制字符串共五位，包含報頭‘%’字符和四位分別表示不同家電的標志位。要控制家電的電源開和關，只要在對應的位上進行置位（設為1）或重置（設為0）即可。如要啟動家電1和4，保持2和3的關閉狀態(tài)，則向單片機發(fā)送“%1001”字符串即可?！　?單片機程序流程　　單片機的程序采用C語言編寫。單片機的工作主流程如圖4所示。其中單片機的初始化包括對定時方式控制寄存器的初始化、對定時計數(shù)器1的初始化，串口工作方式的初始化以及波特率的設置等?！　≡趥鞲衅鳡顟B(tài)字符串信息的發(fā)送過程中，采用逐字發(fā)送的方式發(fā)送字符串。這是因為串口工作方式1的約束，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)為8位，即一個字節(jié)，亦即一個字符。當每次發(fā)送完一個字符，發(fā)送中斷標志位TI被置位為1時，再發(fā)下一個字符，直到四個字符發(fā)送完畢。　　圖434和圖435分別為單片機的主程序流程和查詢傳感器狀態(tài)的程序流程。NNNYYYNSHAPE \* MERGEFORMAT 圖434 單片機工作主程序流程 圖435 單片機查詢傳感器狀態(tài)程序流程當串口有信息到達時，單片機進入串口中斷，運行中斷服務程序，工作流程如圖435所示。SHAPE \* MERGEFORMAT 圖436 串口中斷服務程序流程　　 ARM端控制和報警流程SHAPE \* MERGEFORMAT 圖437 ARM端控制和報警流程　　在智能家具系統(tǒng)的ARM端應用程序中，在報警狀態(tài)時，界面上的對應的圖片控件會閃爍，即從綠色向紅色反復變換。圖片的閃爍采用VC++里的多媒體定時器Timer完成。在報警狀態(tài)時，啟動定時器，根據(jù)報警的標志全局變量的數(shù)值，對相應的圖片控件進行一次顏色變換，當定時器到時時，觸發(fā)OnTimer()事件，再對對應的圖片控件進行圖象的變換?！　? 系統(tǒng)測試　　PC操作系統(tǒng)：Microsoft Windows XP Profesional SP2軟件開發(fā)及測試平臺： Visual Studio 2005 + XSBase270 SDK + 嵌入式硬件平臺：XSBase270實驗箱嵌入式操作系統(tǒng)平臺：Microsoft Windows CE .net　　 測試步驟　?。?）測試視頻捕捉和視頻遠程監(jiān)視模塊　　將攝像頭插入XSBase270實驗箱的USB接口。打開電源按鈕，啟動Windows CE。操作系統(tǒng)識別到USB設備——即攝像頭，如圖51所示。稍后將安裝它的驅動程序。圖51 操作系統(tǒng)識別到USB設備　　打開Windows CE的控制面板，如圖52所示。新建基于“COM2”端口的網(wǎng)絡連接——“我的連接”。該連接采用115200的波特率，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無數(shù)據(jù)流控制，如圖53所示。并且在控制面板中的PC連接設置為“我的連接”。如圖54所示。圖52 Windows CE 控制面板圖53 “我的連接”的屬性圖54 修改默認的PC連接　　將USB線插入位于XSBase270的擴展板上的USB_SLAVE口，另一端連接到PC機上的USB口。稍后，PC上的ActiveSync文件同步軟件即可自動識別到XSBase270移動設備。在Windows CE的任務欄上，出現(xiàn)“已連接”圖標，如圖55所示。在PC端，建立好PC跟XSBase270移動設備的合作關系。ActiveSync軟件上將顯示已同步字樣。如圖55所示。圖55 建立文件同步合作關系后的程序界面　　，并且在如圖51所示的的窗口中輸入“”，系統(tǒng)即可安裝好攝像頭的驅動?！　?，使視頻數(shù)據(jù)能夠正確的被PC接收。將標準的超五類線插入XSBase270主板上的以太網(wǎng)接口，另一端與PC的網(wǎng)卡接口相連接?！　±肰isual Studio 2005 。點擊運行，Visual Studio 。點擊“開始監(jiān)聽”按鈕。運行界面如圖56所示：圖56 智能家居軟件界面　　在PC端打開視頻監(jiān)視工具。輸入正確的ARM端的IP和正確的端口，點擊“設置”按鈕，同時在ARM端點擊“打開攝像頭”，在PC端點擊“開始監(jiān)視”。即可在PC端看到ARM端上攝像頭捕捉到的圖象。如圖57所示。圖57 PC端視頻監(jiān)控畫面　?。?）驗證CEncode類的可行性?！　儆贑Encode類的兩個文件——，利用VC++ 。通過該程序往手機發(fā)送短信，以及讀取手機SIM卡里的信息，以驗證CEncode類程序對PDU碼的解碼與編碼的可行性。測試程序的界面如圖58所示?！　⑹謾CSIM卡插入GSM模塊的卡槽，使用全功能串口線連接GSM模塊與PC機，插入模塊附帶的9V變壓器給模塊供電?！　訙y試軟件，設置好服務中心號碼和目標號碼，進行發(fā)送短信測試和讀取短信測試，結果證實該軟件與GSM模塊協(xié)同工作正常，CEncode類可用。圖58 PDU編碼[來源:論 解碼測試程序 　?。?）驗證家電控制板的可用性　　使用標準串口線連接家電控制板與PC機。使用“串口調試助手”軟件進行對串口的讀寫操作。往家電控制板輸入形如“%0001”的字符串，觀察是否能啟動對應的LED。同樣的，按對應的“傳感器”按鈕，觀察PC機是否能收到正確的字符串。經過測試，家電控制板能夠正常運行。　　6 總結與展望　　經過畢業(yè)設計，我了解到了嵌入式開發(fā)的基本流程，通過編寫眾多的程序，強化了自己的編程能力，加深了對計算機語言理論的理解。　　因為時間不足和精力不夠的原因，智能家居系統(tǒng)的功能設計還不夠完善，在未來時間充裕、技術更成熟的情況下，功能設計可以更加完善，如：（1）GSM模塊、家電控制板與ARM的協(xié)同合作（2）圖象捕捉算法的優(yōu)化，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化。（3）用戶界面友好度的強化，用戶訪問權限和控制權限的設計。（4）系統(tǒng)的運行信息實時保存。如傳感器報警的記錄，用戶的登陸和控制的記錄等?！　÷暶鳌　”救肃嵵芈暶鳎核式坏膶W位論文，除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表和撰寫過的作品成果。對本人的研究作出了重要貢獻的個人和集體，均已在本文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。個人含息 [來 [來源:論文天下論文來源:論文天下論文網(wǎng) ]54 / 5