【正文】 與接口和電源部分。 2. 軟件部分： 軟件設(shè)計部分主要由三大部分構(gòu)成：即底層驅(qū)動程序接口函數(shù)、監(jiān)控軟件、上層操作與維護軟件。 2. 監(jiān)控紅外傳感器 通過按鍵來模擬紅外傳感器，以阻塞或者異步通知方式進行對紅外傳感器進行監(jiān)控， 如果紅外傳感器探測有非法份子闖入，系統(tǒng)自動對異常進行處理（蜂鳴器報警、 led 燈閃爍）。 智能服務(wù)器 1. 獲取室內(nèi)參數(shù) 通過獲取各個芯片的參數(shù)，來動態(tài)顯示室內(nèi)相關(guān)信息，比如當前室內(nèi)溫度，濕度，煙霧濃度，場景狀態(tài)等。 智能客戶端 1. 故障報警 系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的各種故障可以上報至操作維護終端， 軟件支持告警過濾、 告警復(fù)位等功能，重要告警，存儲到 FLASH ，以備查閱。 3. 配置管理 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)支持設(shè)置和查詢。 4. 系統(tǒng)自檢 沈陽師范大學學士學位論文 4 系統(tǒng)支持自檢，故障 定位到模塊級。 2．支持視頻傳輸 支持視頻輸出之后，能用攝像頭，通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸視頻信號，使得通信變成可視化。 各個單元電源 目前板卡是單獨供電，沒有使用 PMIC 進行有效管理。 3GModem 主要能夠進行語音通話，網(wǎng)絡(luò)傳輸； ZIGBEE 無線通信模塊進行控制命令的處理。 系統(tǒng)上電后， TPAD 進行硬件初始化工作，讀取相應(yīng)的信息并在 LCD 上顯示，由上位 機發(fā)起的配置，控制命令都有 TPAD 統(tǒng)一進行解析和處理，再由 TPAD 對 3GModem， ZIGBEE 進行配置。 圖 32 操作維護平面硬件接口示意圖 圖 32 中，各個維護接口說明如下： M1：操 作維護配置參數(shù)，自檢結(jié)果上報，告警信息，處理器狀態(tài)，版本查詢，以太網(wǎng)接口； M2：操作維護參數(shù)配置，按鍵鍵盤； M3：操作維護獲取紅外狀態(tài)，信號線； M4：操作維護獲取溫度值，信號線； M5：操作維護配置或者獲取 3GModem 信息， RS232 接口； M6：操作維護配置或者獲取 ZIGBEE 信息， RS232 接口； 2．控制平面 系統(tǒng)上電后， 啟動監(jiān)控軟件， 監(jiān)測溫度傳感器， 煙霧傳感器， 紅外傳感器的信息， 針對不同的情況，作相應(yīng)的處理。 圖 33 控制平面硬件接口示意圖 圖 33，各個控制接口實現(xiàn)說明如下： S1：系統(tǒng)監(jiān)聽和處理上位機的處理請求，以太網(wǎng)接口； S2：系統(tǒng)監(jiān)聽和處理智能服務(wù)器終端的配置請求和查詢信息， LCD ； S3：系統(tǒng)接受和處理鍵盤輸入信息，按鍵鍵盤； S4：系統(tǒng)阻塞或者異步通知方式監(jiān)測紅外傳感器狀態(tài)，信號線； S5：系統(tǒng)定時監(jiān)測溫度傳感器信息，信號線； S6：系統(tǒng)與 3GModem 進行數(shù)據(jù)通信， RS232 接口； S7：系統(tǒng)與 ZIGBEE 進行數(shù)據(jù)通信 ， RS232 接口。 PC 機軟件基于 Ubuntu 操作系統(tǒng)， ARM 上運行的軟件基于操作系統(tǒng)，從開發(fā)的層次上分為驅(qū)動平臺和應(yīng)用軟件，如圖 34所示。 2. 嵌入式應(yīng)用軟件 1) Main：監(jiān)控溫度，煙霧，紅外傳感器，并作相應(yīng)的處理異常功能，同時監(jiān)聽和處理 PC 軟件發(fā)送的請求 2) 智能服務(wù)器終端：顯示和配置系統(tǒng)信息； 3) ZIGBEE ：處理 Main 下發(fā)的信令。 智能客戶端 操作系統(tǒng)： Ubuntu 開發(fā)環(huán)境： QT4 輔助軟件： qtcreator,qtdesigner 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議： UDP 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：以太網(wǎng) 沈陽師范大學學士學位論文 9 第四章 軟件子系統(tǒng)功能設(shè)計 PC 軟件設(shè)計 概述 PC 軟件主要通過以太網(wǎng)跟 TPAD 進行連接，并對系統(tǒng)進行相應(yīng)的操作和維護，下面主要介紹智能客戶端功能設(shè)計。 2) 監(jiān)控室內(nèi)煙霧， 監(jiān)測是否超過 預(yù)先設(shè)定值， 如果超過， 表示發(fā)生異常， 進一步處理。 2. 流程 系統(tǒng)上電以后，啟動 Main 軟件，分別啟動相應(yīng)的處理功能。 智能服務(wù)器終端設(shè)計 智能服務(wù)器終端軟件功能設(shè)計 1. 功能 動態(tài)顯示系統(tǒng)狀態(tài)和信息，以方便用戶查看。 3. 接口 依據(jù)軟 件接口，獲取系統(tǒng)信息。 各個接口的綜合描述如圖 51 所示。 源子系統(tǒng) Main 可以通過以太網(wǎng)與目標子系統(tǒng)智能客戶端進行通信，智能客戶端可以反饋系統(tǒng)信息給 Main。 目標子系統(tǒng)智能服務(wù)器終端可以通過操作系統(tǒng)內(nèi)部消息進行通信，智能服務(wù)器終端可以反饋消息。 圖 61 系統(tǒng)初始化流程 沈陽師范大學學士學位論文 13 業(yè)務(wù)流程 智能家居系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程包括 PC 軟件智能客戶端跟 Main 的業(yè)務(wù)交互， 同時 Main 本身也有監(jiān)控溫度和監(jiān)控紅外的功能，系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖如圖 62所示， 具體業(yè)務(wù)說明如下： 圖 62 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程示意圖 智能客戶端與 Main ： 1. 客戶端通過以太網(wǎng)接口向 Main 發(fā)送查詢系統(tǒng)信息請求， 系統(tǒng)信息包括， 系統(tǒng)是否正常工作，當前 CPU 利用率，內(nèi)存利用率，剩余磁盤空間大小，當前室內(nèi)溫度，軟件和硬件版本號， Main 最后上報信息給客戶端； 2. 客戶端通過以太網(wǎng)接口向 Main 發(fā)送配置設(shè)備請求， 配置項包括配置硬件寄存器，EEPROM，溫度閥值，手機號碼， 3GModem 短消息信息， ZIGBEE 控制命令， Main 最后上報配置結(jié)果； 3. 客戶端通過以太網(wǎng)接口向 Main 發(fā)送軟件在線升級請求，最后上報升級結(jié)果； 4. 客戶端通過以太網(wǎng)接口向 Main 發(fā)送設(shè)備自檢請求，最后上報自檢結(jié)果； 5. 客戶端通過以太網(wǎng)接口向 Main 發(fā)送時鐘校準請求，最后上報校準結(jié)果。 沈陽師范大學學士學位論文 16 第七章 軟件子系統(tǒng)接口設(shè)計 軟件子系統(tǒng)的接口設(shè)計概述 此節(jié)主要討論智能家居系統(tǒng)各個軟件子系統(tǒng)以及 PC軟件之間的接口定義和規(guī)范進行詳細描述，主要包括 Main ，智能客戶端，智能服 務(wù)器終端。 沈陽師范大學學士學位論文 18 智能客戶端與 Main 通過以太網(wǎng)進行通信。}{ 每隔 3秒鐘獲取一次當前室內(nèi)溫度； 如果溫度大于溫度閥值； 開啟報警器； 發(fā)送短信息給戶主； } } 7. 監(jiān)控紅外線程函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： void*thread_monitor_infrared (void*pdata){ for{。 如果復(fù)位失??； 返回錯誤碼； 返回 C_ SYS_OK ； } 21. 創(chuàng)建初始化 socket 函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： u32create_socket(void){ 創(chuàng)建 socket ； 初始化 socket ； 如果創(chuàng)建初始化失敗； 返回錯誤碼； 監(jiān)聽智能客戶端發(fā)送的請求； 如果有請求到來 。 圖 71 智能 客戶端運行效果 沈陽師范大學學士學位論文 37 圖 72智能客戶端接口列表 接口函數(shù)詳細設(shè)計 1. 獲取系統(tǒng)信息槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::CheckMachineStatFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 2. 寄存器配置槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::RegisterSettingFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā) 送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 3. EEPROM 配置槽 函數(shù) 沈陽師范大學學士學位論文 38 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::Eeprom SettingFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 4. 發(fā)送 GPRS 短信槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::SendGprsMessageFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消 息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 5. 發(fā)送 ZIGBEE 信息槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::Send Zigbee MessageFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 6. 蜂鳴器配置槽 函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::BeepSettingFunction(void){ 根據(jù)界面信 息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 沈陽師范大學學士學位論文 39 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 7. LED 配置槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::Led SettingFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 8. 自檢槽 函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::HardWareTestSelfFunctio{ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； 顯示界面元素信息； } 9. 軟件在線升級槽 函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::SoftWareUpdateFunction(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 打開文件； for(。 并返回； 否則繼續(xù)讀文件進行傳輸； } } 10. 時間校準槽函數(shù) 函數(shù)實現(xiàn)描述（自然語言） ： voidMainWindow::TimeAdjust Function(void){ 根據(jù)界面信息構(gòu)造消息； 發(fā)送消息給 Main ； 獲取 Main 的反饋； 解析消息； } 沈陽師范大學學士學位論文 41 第八章 總結(jié) 經(jīng)過畢業(yè)設(shè)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。 （ 2）系統(tǒng)控制功能方面還需擴展，如 GSM 模塊， GPRS 網(wǎng)絡(luò)通信等。如傳感器報警的記錄，用戶的登陸和控制的記錄等。其一， Linux 具有開放的源代碼，能夠大大降低成本。 了解最新的技術(shù)發(fā)展，使自己的研究成果能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展趨勢。其一， Linux 具有開放的源代碼，能夠大大降低成本。 了解最新的技術(shù)發(fā)展，使自己的研究成果能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展趨勢。同時，也得到了同學們的大力幫助，在此向始終關(guān)心、支持和幫助我的老師和同學致以誠摯的謝意。 分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計 ，振動 .測試與診斷， 1997，01： P2430 [5] 王文利 , 段寶巖 , 劉宏 .基于網(wǎng)絡(luò)的機械設(shè)備遠程監(jiān)測與故障診斷 .制造業(yè)自動化 ,(4):P3235 [6] 周洪，胡文山，張立明，盧亦焱 .智能家居控制系統(tǒng) .北京：中國電力出版社 , [7] 陶波 ,丁漢 ,熊有倫 .基于嵌入式 Inter 的工業(yè)控制 .測控技術(shù) ,:P2332 [8]吳仲城 ,戈瑜 ,虞承端 ,方廷健 .傳感器的發(fā)展方向 —— 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器 .電子技術(shù)應(yīng)用 ,:P1021 [9]楊士元 .“智能家居”系列講座之一 掀開智能家居的面紗 .中國計算機用戶 ,:P3039 [10] 盧偉國 , 楊本 強 .嵌入式 WEB 傳 感器 的 網(wǎng)絡(luò) 化 接口 設(shè)計 .電子 技 術(shù) 應(yīng)用 ,:P1827 [11]李宏宇 .基于嵌入式平臺遠程空調(diào)控制系統(tǒng)的研究 .東北農(nóng)業(yè)大學 ,2021 年 沈陽師范大學學士學位論文 44 附錄： 1. LED 測試程序代碼如下： include include sys/ include sys/ include define LED1_ON (0x10001) define LED1_OFF (0x10002) define LED2_ON (0x10003) define LED2_OFF (0X10004) int main(int argc, char *argv[]) { int fd