【正文】 具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等功能。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程[2]。嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。關(guān)鍵詞：嵌入式，溫濕度傳感器，光亮傳感器，數(shù)據(jù)采集AbstractThe arrival of the new technological revolution, the world began to enter the information age. In the process of the use of information, we must first solve is to obtain accurate and reliable information, the sensors are the main ways and means of access to natural and specific environmental areas. Of things is booming, in particular, to use various sensors to monitor and control the various parameters of the controlled area, such as collecting the charged region of temperature, humidity and light intensity.The paper first embedded technologybased intelligent monitoring system sensor module driven application development, hardware platforms and software platform to do a simple statement, and about the existing conditions, based on embedded intelligent monitoring system sensor module drive application development, which focuses on the preparation of temperature and humidity sensor and light sensor module driver, the Zigbee network implementation as well as research to write the application in order to achieve the veneer of data acquisition and control.Key words : Embedded，Temperature And Humidity Sensor，Light Sensor，Data Acquisition目 錄摘 要 IAbstract II1 緒論 (1) 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) (2) 課題來(lái)源 (3) (4) 本章小結(jié) (5)2 系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)功能需求分析 (6) 系統(tǒng)硬件需求分析 (6) 系統(tǒng)軟件需求分析 (7) 本章小結(jié) (9)3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) (10) (11) 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) (14) 本章小結(jié) (19)4 嵌入式ARMLinux環(huán)境建立 (20) ArmLinux交叉編譯工具鏈的建立 (21) Linux內(nèi)核的裁剪與移植 (21) NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)與BOA服務(wù)器的制作 (22) 構(gòu)建嵌入式Linux目標(biāo)平臺(tái) (24) (25)5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)源端的實(shí)現(xiàn) (26) 服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn) (32) 遠(yuǎn)程客戶端的實(shí)現(xiàn) (33) 本章小結(jié) (35)6 系統(tǒng)測(cè)試及維護(hù) 系統(tǒng)測(cè)試 (36) 本章小結(jié) (41)總 結(jié)致 謝 (43)參考文獻(xiàn) (44)1 緒論嵌入式系統(tǒng)[1]是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在目前正蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)中尤其要用到各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制被控區(qū)域的各種參數(shù)，比如采集被控區(qū)域的溫度、濕度和光亮強(qiáng)度等。 JIU JIANG UNIVERSITY畢 業(yè) 論 文題 目 基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng) 傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā) 英文題目 Base on Embedded Intelligent Monitoring System Sensing Module Driver Application院 系 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名 江軍洪 年 級(jí) A081138 指導(dǎo)教師 劉濤 二○一二年五月摘 要新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和特定環(huán)境領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。該論文首先是對(duì)基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)做了簡(jiǎn)單的陳述，并在現(xiàn)有的條件下，講述了基于嵌入式智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，其中重點(diǎn)講述了溫濕度傳感器和光亮傳感器模塊驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)，Zigbee組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以及研究編寫(xiě)相關(guān)應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)對(duì)單板數(shù)據(jù)的采集和控制。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。硬件包括處理器／微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I／O端口、圖形控制器等。而嵌入式傳感器正是在嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其具有各類(lèi)特有的功能。新型傳感器的發(fā)展不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。24GHZ雷達(dá)傳感器為圖11所示。物理傳感器是檢測(cè)物理量的傳感器。其輸出的信號(hào)和輸入的信號(hào)有確定的關(guān)系。作為例子，讓我們看看比較常用的光電式傳感器。其主要的原理是光電效應(yīng)：當(dāng)光照射到物質(zhì)上的時(shí)候，物質(zhì)上的電效應(yīng)發(fā)生改變，這里的電效應(yīng)包括電子發(fā)射、電導(dǎo)率和電位電流等。這樣，我們知道了光電傳感器的主要工作流程就是接受相應(yīng)的光的照射，通過(guò)類(lèi)似光敏電阻[4]這樣的器件把光能轉(zhuǎn)化成為電能，然后通過(guò)放大和去噪聲的處理，就得到了所需要的輸出的電信號(hào)。其他的物理傳感器的原理都可以類(lèi)比于光電式傳感器。由于化學(xué)物質(zhì)種類(lèi)繁多，因此化學(xué)傳感器的種類(lèi)和數(shù)量也很多，各種轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換原理也各不相同，并且由于轉(zhuǎn)換機(jī)理相對(duì)比較復(fù)雜，因而化學(xué)傳感器遠(yuǎn)不如物理傳感器那樣成熟和普及。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器應(yīng)用進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。顯然，要獲取大量人類(lèi)感官無(wú)法直接獲取的信息，沒(méi)有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開(kāi)發(fā)的先驅(qū)。嵌入式系統(tǒng)也由于軟硬件可裁剪、本身體積小、實(shí)時(shí)性高、穩(wěn)定性好、支持網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)，成為工控領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)利用嵌入式傳感器，采用專用芯片和嵌入式操作系統(tǒng)，把單板采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼然后傳輸?shù)娇蛻舳藢?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效地提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。（1）我國(guó)在1999年就啟動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列； （2）在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域[6]，我國(guó)是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國(guó)之一，專利擁有量高； （3）我國(guó)是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一； （4）我國(guó)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持； （5）我國(guó)已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。過(guò)去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi)：一方面是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物,而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個(gè)人電腦、寬帶等。 物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖12所示。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID 標(biāo)簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)[7]等，主要是識(shí)別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工”與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。本設(shè)計(jì)就是針對(duì)上述需求對(duì)嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)?！吨袊?guó)企業(yè)報(bào)》在調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及范圍漸廣，家電產(chǎn)品也搭上了這班“順風(fēng)車(chē)”，物聯(lián)網(wǎng)冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、熱水器等紛紛登場(chǎng)亮相，為人們展示了未來(lái)智能生活的美好圖景。圖13 物聯(lián)網(wǎng)目前，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展極其迅速，而物聯(lián)網(wǎng)的最主要的特點(diǎn)是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID） 、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信。本系統(tǒng)是基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)[8]，主要的目標(biāo)是：（1）實(shí)現(xiàn)mini2440的最小系統(tǒng)的移植，使其最少擁有網(wǎng)絡(luò)功能，USB功能；（2）實(shí)現(xiàn)單板對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)打包，并通過(guò)串口傳送；（3）實(shí)現(xiàn)單板能接收來(lái)自串口的命令，并實(shí)時(shí)反映；（4）實(shí)現(xiàn)一個(gè)家電服務(wù)器應(yīng)用程序，使其可以對(duì)單板發(fā)送命令，并接收來(lái)自單板的數(shù)據(jù)包，同時(shí)刷新網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)；（5）實(shí)現(xiàn)boa服務(wù)器，遠(yuǎn)程端可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)解釋網(wǎng)頁(yè)的命令。接下來(lái)具體介紹了基于嵌入式的應(yīng)用系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。2 系統(tǒng)需求分析在進(jìn)行可行性研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃以后，如果確認(rèn)開(kāi)發(fā)一個(gè)新的軟件系統(tǒng)是必要的而且是可行的，那么就可進(jìn)入需求分析階段。為了滿足用戶的需要，回答系統(tǒng)要“做什么”的問(wèn)題。而構(gòu)成感知層的重要組成部分就是各類(lèi)傳感器。同時(shí)由于我們數(shù)據(jù)還將發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)，所以我們還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。（2）實(shí)現(xiàn)單板與服務(wù)器數(shù)據(jù)的互傳（3）實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與外界網(wǎng)絡(luò)的連接（4）實(shí)現(xiàn)單板之間的zigbee組網(wǎng) 系統(tǒng)硬件需求分析嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與硬件平臺(tái)緊密相連，沒(méi)有硬件支持的嵌入式平臺(tái)是不完整的。選擇合適的硬件平臺(tái)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。根據(jù)此系統(tǒng)的需求分析，選擇的硬件平臺(tái)是ARM920T核[10]的S3C2440A處理器、RAM控制器、NAND Flash控制器。根據(jù)系統(tǒng)的需求，路由單板負(fù)責(zé)接收節(jié)點(diǎn)單板的數(shù)據(jù)，接收的方式是利用無(wú)線傳輸方式。經(jīng)過(guò)分析，本系統(tǒng)選擇zigbee無(wú)線傳輸技術(shù)。 系統(tǒng)軟件需求分析軟件平臺(tái)主要是uboot、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式文件系統(tǒng)[12]以及BOA