【正文】 40 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 后恢復(fù)到低電平。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類： 1）輻射計(jì)，用于輻射和光譜測(cè)量； 2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤； 3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像； 4）紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)； 5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。當(dāng)向傳感器發(fā)送命令時(shí) , DATA 在 SCK 上升沿有效且在 SCK 高電平時(shí)必須保持穩(wěn)定。由于接口包含了完全靜態(tài) 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 邏輯，因而不存在最小 SCK 頻率。如圖 ： 圖 （ SHT10 的連接圖） 傳感器不能按照 I2C 協(xié)議編址，但是，如果 I2C 總線上沒(méi)有掛接別的元件，傳感器可以連接到 I2C 總線上，但處理器必須按照傳感器的協(xié)議工作。 SHT1x： 實(shí) 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 物圖 如圖 ： 圖 (sht10 實(shí)物 ) 接口定義如圖 ： 引腳 名稱 描述 1 GND 地 2 DATE 串行數(shù)據(jù) 3 SCK 串行時(shí)鐘，輸入口 4 VDD 電源 NC NC 必須為空 圖 （接口定義圖） SHT1x 的供電電壓范圍為 , 建議供電電壓為 。每個(gè)傳感器芯片都在極為精確的濕度腔室中進(jìn)行標(biāo)定，校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式儲(chǔ)存在 OTP 內(nèi)存中 ，用于內(nèi)部的信號(hào)校準(zhǔn)。傳感器將傳感元件和信號(hào)處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。 圖 （ GPRS 上電時(shí)序圖） PowerONNNNNN ON 15000msmms 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 GPRS 模組實(shí)物圖 如下： 圖 (GPRS 模組實(shí)物圖 ) 當(dāng) GPRS 模組啟動(dòng)之后，就可以利用 AT 指令通過(guò) UART 接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的通信功能； GPRS 的核心芯片 SIM300 通訊芯片的原理圖 如下： 圖 （ SIM300 芯片原理圖 ） 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 GPRS 模組的部分接口電路如下圖 ： 圖 （ GPRS 模組接口電路 ） 連接 GPRS 模組到開發(fā)板的 J15（ GPRS）接口上，注意順序（實(shí)驗(yàn)箱的 12V接模組的 VCC， IOB0 接 PWRKEY…… ， GND 接 GND）插接，且不可插反或錯(cuò)位；斷開 JP JP8 的所有跳線；斷開手柄接口與手柄的連接；配置 GPRS；如連接耳麥和天線。 GPRS 模組需通過(guò) J4 的電源開關(guān)信號(hào)（ PWRKEY）輸入引腳向 GPRS 模組輸入如圖 所示的上電時(shí)序 GPRS 才能被啟動(dòng)，啟動(dòng)后 GPRS 的信號(hào)指示燈會(huì)閃爍。 GPRS 模組使用標(biāo)準(zhǔn)串口與主控制器進(jìn)行通訊。 （ 4）支持包交換廣播控制通道（ PBCCH）。 （ 2）集成 PAP 協(xié)議，可供 PPP 連接使用。模組使用標(biāo)準(zhǔn)的 UART 串行通信接口與主芯片進(jìn)行通信，可以 與任何帶有通用 UART 串行通信接口的控制器進(jìn)行連接。 7） 所使用的 Sunplus S3C2440 Board 說(shuō)明圖 如下： 圖 （ S3C2440 說(shuō)明圖） 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 GPRS無(wú)線模組的介紹 GPRS 模組采用 SIM300 通訊芯片，利用無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音傳輸和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸。 6） s3c2440 支持兩種啟動(dòng)方式： NOR FLASH 啟動(dòng)，即代碼直接寫入 NOR FLASH，運(yùn)行時(shí)直接在 NOR FLASH 上運(yùn)行。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 5） 8 個(gè)存儲(chǔ)器 bank: bank0bank5： SRAM、 ROM。 4） 總共有 8 個(gè)存儲(chǔ)器 bank（ bank0—bank7），其中， bank0bank5 為固定128MB， bank6 和 bank7 的容量可編程改變，可以是 1 3 6 128MB，最大共 1GB。 2） S3C2440 的存儲(chǔ)器管理器提供訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的所有控制信號(hào)。 （ 2） 內(nèi)核結(jié)構(gòu)： 采用 ARM920T 內(nèi)核，具有 16KB 指令 Cache、 16KB 數(shù)據(jù) Cache 和存儲(chǔ)器管理單元 MMU，指令高速存儲(chǔ)緩沖器（ ICache），數(shù)據(jù)高速存儲(chǔ)緩沖器（ Dcache）提高指令執(zhí)行效率及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率，減少主存帶寬 和響應(yīng)性帶來(lái)的影響，加強(qiáng)的 ARM 體系結(jié)構(gòu) MMU，用于支持 winCE、 linux 等操作系統(tǒng)，內(nèi)部高級(jí)微控制總線（ AMBA）體系結(jié)構(gòu)（ ， AHB/APB）。 5） s3c2440 為單機(jī)器周期執(zhí)行指令集。 3） 存儲(chǔ)器支持 、 、 、 。 （ 1）特點(diǎn)： 1） 具有 PLL 時(shí)鐘發(fā)生器，主頻最高可達(dá) 533M。而把微處理器面向工控領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到工控?yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)稱之為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱嵌入式系統(tǒng)。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：被控對(duì)象參數(shù)的數(shù)量；各輸入 /輸出通道是串行操作還是并行操作；各通道數(shù)據(jù)的傳遞速率；各通道數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)及選擇位數(shù)；對(duì)顯示、打印有何要求。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇一方面要與控制算法匹配，另一方面要根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際情況確定。選擇檢測(cè)元件，在確定總體方案時(shí)，必須首先選擇好的被測(cè)參數(shù)的測(cè)量元件，它是影響控制系統(tǒng)精度的重要因素之一 ?？傮w方案的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)被控對(duì)象的任務(wù)及工藝要求而確定的。確定嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案，是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)最重要、最關(guān)鍵的一步。（如圖 ~圖 ） 圖 (登錄 界面 ) 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 圖 (系統(tǒng)設(shè) 置平臺(tái) ) 本地控制 在本地用 QT方法實(shí)現(xiàn) UI,并完成對(duì)住宅內(nèi)設(shè)備信息的讀取及控制等操作，從而完成對(duì)住宅的管理。 比較論證：方案一雖然可行，雖搭建容易但移植和執(zhí)行比較困難，而方案二則不同， Boa 是一款單任務(wù)的 HTTP 服務(wù)器 , 與其他傳統(tǒng)的 Web 服務(wù)器不同的是，當(dāng)有連接請(qǐng)求到來(lái)時(shí) , 它并不為每個(gè)連接單獨(dú) 創(chuàng)建進(jìn)程 , 也不通過(guò)復(fù)制自身進(jìn)程來(lái)處理多鏈接 , 而是通過(guò)建立 HTTP 請(qǐng)求列表來(lái)處理多路 HTTP 連接請(qǐng)求 , 同時(shí)它只為CGI 程序創(chuàng)建新的進(jìn)程 , 這樣就在最大程度上節(jié)省了系統(tǒng)資源 , 這對(duì)嵌入式系統(tǒng) 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。 服務(wù)器部分 方案一 : 采用 TCP或 UDP服務(wù)器。 比較論證 : 就我們的需要而言 LED顯示內(nèi)容單一 ,不易產(chǎn)生生動(dòng)具體的圖文 ,而LCD顯示器則給我們提供了更大的發(fā)揮空間 ,看起來(lái)舒服自然 ,而且能增加顯示的美觀性與直觀性。 顯示部分 方案一 : 采用數(shù)碼管顯示。凌陽(yáng) ARM9處理器在設(shè)計(jì)方面提供了極大的方便，它的好處在于，功能較多。 比較論證 : 方法一 MCS51單片機(jī)功能較少，不含有模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能 ,因此需增加一些外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能 ,使電路復(fù)雜化 ,精確度不高，且采樣速率偏低。 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 2 方案論證 系統(tǒng)方案論證 控制部分 方案一 : 采用普通 MCS51單片機(jī)作為總的控制元件和信號(hào)處理單元。用戶可以通過(guò) GPRS模組上的 RS232接口和 PC機(jī)直接相連接使用，通過(guò) AD轉(zhuǎn)換模塊檢測(cè)溫度變化，電源部分則為各個(gè)部分提供工作電源。本設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試和控制軟件的編寫與調(diào)試。今天，借助電話控制或互聯(lián)網(wǎng)，您幾乎可以在任何地方、任何時(shí)候監(jiān)控您的家居狀況，為您的家居生活帶來(lái)前所未有的方便。因智能家居控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化功能可以提供遙控：家電（電視，空調(diào)，熱水器等）控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜 人的家庭生活空間。 研究目的及意義 智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)。 智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來(lái)提高住宅高新技術(shù)的含量和居民 居住環(huán)境水平。家居智能化技術(shù)起源于美國(guó)，它是以家為平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。信息化社會(huì)在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的同時(shí)，也對(duì)傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會(huì)、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步更使人們的觀念隨之巨變。 廣義的物聯(lián)網(wǎng)概念就是利用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，這里包括條碼、射頻、全球定位等按照標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)人與物、物與物在任何時(shí)候任何地點(diǎn)的鏈接，顯著的特點(diǎn)就是智能化、進(jìn)行信息交換和通信、以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理，構(gòu)建成為一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)體系。 新技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、云計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算等使得物聯(lián)網(wǎng)發(fā)生了很大的變換，內(nèi)含增多增大。在 20xx 年 IBM 提出：互聯(lián)網(wǎng) +物聯(lián)網(wǎng) =智慧地球，就是把傳感器設(shè)備安裝到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且普遍鏈接成網(wǎng)路，及“物聯(lián)網(wǎng)”。在 1999 年的時(shí)候EPC global 的 AutoID 中心提出：物聯(lián)網(wǎng)就是成千上萬(wàn)的物品采用無(wú)線方式接入了 inter 的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)時(shí)的物聯(lián)網(wǎng)的概念就是利用產(chǎn)品電子代碼 EPC，還有我們的射頻識(shí)別技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)還僅限于互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物品的互聯(lián)互通。隨著社會(huì)全面 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 的信息化、智能化和自動(dòng)化，家庭 智能化必將成為未來(lái)家居裝飾潮流發(fā)展的最新方向！ 物聯(lián)網(wǎng)概念的起源 早在 1995 年比爾 家居生活的智能化是當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)最人性化的應(yīng)用，給人們的家居生活帶來(lái)了全新的感受。 軟件采用分層設(shè)計(jì)，方便維護(hù)和升級(jí)，大大提高了代碼利用率，縮短開發(fā)周期。根據(jù)系統(tǒng)定制的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不僅可以最大限度的利用硬件資源而且還避免了過(guò)于龐大的系統(tǒng)造成的系統(tǒng)冗余。 隨著新技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來(lái)越大，功能也越來(lái)越強(qiáng)，各種傳感器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化這給智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供極大方便。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人 們生活習(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。從以上的最新數(shù)據(jù)可以看出未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。自從 1876 年Alexander Graham Bell（貝爾）發(fā)明電話以來(lái)，世界各國(guó)的電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展非常迅速，近十年來(lái)，中國(guó)的固定電話業(yè) 務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長(zhǎng)。本課題以 Web 技術(shù)為核心， 在基于S3C2440 微處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)上構(gòu)建了 Web 服務(wù)器和視頻服務(wù)器， Web 服務(wù)器采用 Boa, 視頻服務(wù)器采用 Mjpgstreamer, 結(jié)合CGI 技術(shù)處理 HTML 表單， 完成用戶認(rèn)證、溫濕度調(diào)節(jié)、紅外監(jiān)控、燈光控制等家居監(jiān)控功能。 鄭州科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于 S3C2440 的智能家 居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 智能家居又稱為數(shù)字家庭， 一般是指以計(jì)算機(jī)接口技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，將各種家用數(shù)字化設(shè)備有機(jī)結(jié)合為一體的智能化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些家用數(shù)字化設(shè)備包括電話、計(jì)算機(jī)、數(shù)字化的視聽設(shè)備、數(shù)字化的家用電器及安全監(jiān)控設(shè)備等， 通過(guò)有線或無(wú)線的方式將這些設(shè)備連接起來(lái)， 為家庭用戶提供簡(jiǎn)單、安全、可靠、智能化的綜合服務(wù)。 關(guān)鍵詞 智能家居 /Web 技術(shù) /S3C2440/Linux 系 基于 S3C2440 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) II BASED ON S3C2440 INTELLIGENT HOUSEHOLD MONITORING SYSTEM DESIGN ABSTRACT Smart home is also known as the digital home,generally refers to the puter interface and work technology, based on a variety of digital devices to anic bination as one of the only work home digital