智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計—本科畢業(yè)設計論文(參考版)
2025-08-09 09:52本頁面
【正文】 通過本次課程設計，我更深刻的認識到了教學實踐在大學課程中的重要性，同時也發(fā)覺到了自己在學習方面存在的不足之處，在以后的學習中我會努力改進這些不足，不斷提高自己的動手實踐能力?！?向同學請教的重要性，團結協(xié)作的重要性。這次課程設計的時間雖然不算很長，但使我對很多東西有了更深刻的認識。在一次次克服困難的過程中，我得到了極大的鍛煉，獲得了許多寶貴的軟件開發(fā)經(jīng)驗和技巧，我相信這將為我今后的學習工作打下堅實的基礎。因此，該系統(tǒng)設計在實際應用中具有定的借鑒意義。與傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)控制中心硬件采用ARM微處理器作為控制核心，軟件采用Linux ，采用Boa為嵌入式Web服務器，采用SQL為系統(tǒng)嵌入式數(shù)據(jù)庫，使控制中心具有豐富的軟硬件資源和可擴展接口，便于系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、維護、升級及擴展，同時也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。智能家電終端的軟件工作流程如圖5和圖6所示。設計中應用程序按照軟件設計流程圖進行編寫，編寫完畢之后，對軟件進行仿真、調(diào)試，最終固化應用程序。圖38 智能家居控制中心應用軟件工作流程 智能終端應用軟件設計由于每一個獨立的智能家居終端實現(xiàn)的功能不同，所以針對不同的智能家居終端需要編寫不同的應用軟件，實現(xiàn)家電實時狀態(tài)采樣及控制、三表實時數(shù)據(jù)采樣及安防設備實時狀態(tài)采樣等功能。在系統(tǒng)設計中，CGI應用程序的編寫采用C語言，實現(xiàn)外部實時數(shù)據(jù)采樣、與外部設備的通信與控制等。應用程序設計中考慮到系統(tǒng)硬件資源有限，故采用了CGI技術實現(xiàn)瀏覽器與嵌入式Web服務器的動態(tài)數(shù)據(jù)交互。 //用來處理SQL語句2 應用軟件設計智能家居控制中心的核心是一個嵌入式Web服務器，其應用軟件的設計包括網(wǎng)頁設計和CGI應用程序設計兩部分。 //打開一個數(shù)據(jù)庫void sqlite_close(sqlite *db)。④利用Make命令編譯生成目標文件SQLite3。③修改Makefile文件。具體移植方法如：①：//．3．8．tar．gz，并將其解壓后生成SQLite目錄。(4)嵌入式數(shù)據(jù)庫的選擇及移植本系統(tǒng)在設計中選用SQLite數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫具有功能強大、接口簡單、速度快、占用空間小的優(yōu)點，使其比較適合應用在嵌入式系統(tǒng)中。⑥重新編譯內(nèi)核根文件系統(tǒng)。⑤放置Boa文件。boa．conf文件由些規(guī)則組成，用于配置Boa服務器，指定相應端口，服務器名稱，一些相關文件的路徑等。主要通過對defines．h，boa．eonfmime．types文件進行修改來實現(xiàn)。還需要創(chuàng)建日志文件所在目錄／var／Iog／boa，創(chuàng)建HTML文檔的主目錄／var／，創(chuàng)建CGI腳本所在目錄／var／／cgibin／。③創(chuàng)建相關工作目錄。具體移植實現(xiàn)方法如：①下載Boa服務器源代碼boaO．94．13．tar．gz，并將其解縮在／boa src／目錄下。TdBoa都支持認證、CGI等，功能比較強。(3)嵌入式Web服務器的選擇及移植在ARM+Linux開發(fā)平臺下，可以使用的web服務器主要有三個：Httpd，TdBoa。③對網(wǎng)卡進行初始化及相關文件(smdk2410．h，machsmdk24 10．c，makefile)進行修改工作。具體移植方法如：①利用網(wǎng)絡工具從網(wǎng)上下載CS8900．CCS8900．H，并把它們拷貝到內(nèi)核下的DRIVERS／NET目錄。主要的函數(shù)包括open()，read()，write()，ioctl()，release()，module_init()module exit()等。在本系統(tǒng)中，除GPRS模塊和藍牙主模塊分別通過第、第二個串口與S3C2410相連，可以直接使用標準的串口驅動程序外，其余的如家電控制接口、傳感器接口及以太網(wǎng)接口等屬于非標準外設，需要專門設計其驅動程序。④運用Make命令編譯內(nèi)核生成內(nèi)核鏡像文件zImage文件，通過相應的固化軟件把這個文件固化在系統(tǒng)相應的存儲器中，完成Linux 2．6內(nèi)核在ARM微處理器上的移植。由于內(nèi)核的編譯是根據(jù)：Makefile文件的指示進行，Makefile文件來組織內(nèi)核的各模塊之間的關系，記錄了各個模塊間的相互聯(lián)系和依賴關系。②利Linux命令(mkdir，tar，mv及export)安裝交叉編譯器armlinuxgcc3．4．1。圖36遠程控制線程流程圖（3）報警線程流程圖實現(xiàn)遠程報警的線程流程圖如圖37所示。圖34 系統(tǒng)軟件結構圖（1）主程序設計 系統(tǒng)的主程序流程圖如圖35所示。智能家居控制中心是以ARM微處理器為控制核心，其軟件設計包括系統(tǒng)軟件(嵌入式操作系統(tǒng)、硬件設備驅動程序、嵌入式數(shù)據(jù)庫、嵌入式Web服務器)設計和應用軟件(網(wǎng)頁設計及CGI應用程序)設計；智能終端的控制核心為單片機，其應用軟件設計是個循環(huán)控制程序。這部分程序主要借助愛立信的EBDK開發(fā)包，在Windows XP環(huán)境下用C語言開發(fā)實現(xiàn)。圖35 藍牙從設備結構框圖藍牙設備之間進行數(shù)據(jù)通信是通過HCI分組來實現(xiàn)，HCI分組有數(shù)據(jù)分組、命令分組和事件分組。系統(tǒng)中的藍牙從設備可分為三類：報警觸發(fā)類、三表類和被控電器類，這三類從設備都是內(nèi)嵌藍牙模塊和MCU的藍牙設備，因篇幅有限，本文將這三類設備畫在同一幅圖中。圖34 藍牙主設備結構框圖藍牙從設備由藍牙模塊，MCU和內(nèi)嵌藍牙模塊的傳感器網(wǎng)絡和被控電器組成。圖34中所示的緊急開關供主人在室內(nèi)遇到緊急情況時使用。5 藍牙模塊藍牙主設備部分由藍牙模塊、MCU、外部RAM和家庭計算機等組成，如圖34所示。MC35i是新代GSM/GPRS雙模模塊，完全兼容上代的MC3
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