基于嵌入式的智能家居系統(tǒng)的研究與設計完整文檔材料



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 摘要

 隨著數字化技術的不斷發(fā)展，物質生活水平的提高，人們對家居環(huán)境的要求也越來越高，家居智能化已經成為一種必然趨勢。本文研究了一種基于嵌入式技術的智能家居系統(tǒng)，采用Zigbee技術進行無線局域網組網，對家居進行本地監(jiān)控，利用WIFI、3G以及GPRS無線通信網絡和Web、手機、平板電腦等終端對家居進行遠程控制。

 系統(tǒng)將視頻監(jiān)控、家電控制、家居傳感器結合起來，運用Zigbee短距離無線通信技術、WIFI無線通信技術、GSM網絡通信技術組成智能家居系統(tǒng)。本文主要介紹了基于嵌入式linux的智能家居系統(tǒng)的研究與設計。據此，搭建了系統(tǒng)的硬件平臺，其中包括：基于S5PV210微處理器的嵌入式開發(fā)板、Zigbee短距離無線通信模塊、GSM網絡模塊、WIFI模塊等。此外，還進行了系統(tǒng)的軟件設計，包括主服務進程設計、cgi程序設計、數據庫處理程序設計等等。

 經測試證明，本文提出的基于嵌入式的智能家居系統(tǒng)的研究與設計方案是可行的，并達到了良好效果。

關鍵詞：嵌入式，智能家居，S5PV210，Zigbee，GSM，WIFI


 


         Abstract

 With the rising demands on inhabitancy environment,improvement of material life,people's demand for the quality of residing has also become higher,intelligent home has become a necessary tyend.This thesis is focused on the research of smart home system,which based on embedded linux system.It uses Zigbee technology for wireless LAN networking to local monitoring of housedold.Use portable terminals,such as mobile phone,PDA,and so on,to achieve long-diatance communication through the WIFI,3G and GSM networks.

 This system combines video monitoring,appliance control,applicance sensor together,constructs a experimental device by using Zigbee short range wireless communication technology,WIFI wireless communication technology and GSM network communication technology.In this paper,mainly introduced research of smart home system,which based on embedded linux system.On these grounds,the hardware platform of smart home system is set up.Including the embedded development board which based S5PV210 microprocessor,Zigbee short range wireless communication module,GSM networks module,WIFI wireless communication module and so on.In addition,

based on the hardware design,the paper also carried out the system software design.Including the main service process design,cgi programming,database processing programming and so on.

 The experimental results show that scheme proposed in the thesis is advanced and effective,and the practical test shows that the system works satisfactorily.

Keywords：Embedded，Smart home，S5PV210，Zigbee，GSM


 




目 錄

摘  要 I

Abstract II

第1章  緒論 - 1 -

1.1課題研究的背景和意義 - 1 -

1.1.1 課題研究的背景 - 1 -

1.1.2 課題研究的意義 - 1 -

1.2國內外研究現狀及發(fā)展方向 - 2 -

1.2.1 國內外研究的發(fā)展現狀 - 2 -

1.2.2 智能家居的主要發(fā)展方向 - 3 -

1.3 智能家居系統(tǒng)關鍵技術 - 3 -

1.3.1 嵌入式系統(tǒng)技術 - 3 -

1.3.2 無線網絡技術 - 4 -

1.4 研究內容及論文結構 - 5 -

1.5 本章小結 - 5 -

第2章  智能家居系統(tǒng)的總體設計 - 6 -

2.1 系統(tǒng)的設計思想 - 6 -

2.2 系統(tǒng)的總體結構 - 6 -

2.3 系統(tǒng)的硬件設計 - 7 -

2.3.1 硬件整體結構設計 - 7 -

2.3.2 微處理芯片選擇 - 9 -

2.3.3  Tiny210V開發(fā)板 - 10 -

2.3.4  Zigbee模塊 - 11 -

2.3.5  GSM模塊 - 13 -

2.4 系統(tǒng)的軟件設計 - 14 -

2.4.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選型 - 14 -

2.4.2 應用軟件總體設計 - 16 -

2.5 本章小結 - 17 -

第3章  系統(tǒng)開發(fā)平臺的搭建 - 18 -

3.1 系統(tǒng)軟件平臺架設 - 18 -

3.1.1 Bootloader移植 - 18 -

3.1.2 linux2.6.37內核移植 - 23 -

3.1.3 嵌入式交叉編譯環(huán)境搭建 - 26 -

3.1.4 文件系統(tǒng)的制作 - 27 -

3.2 嵌入式web服務器搭建 - 28 -

3.2.1 嵌入式web服務器的選型 - 28 -

3.2.2 Boa的移植 - 29 -

3.2.3 Boa的運行與測試 - 30 -

3.3 嵌入式數據庫的搭建 - 31 -

3.3.1嵌入式數據庫的選型 - 31 -

3.3.2 SQLite3數據庫的移植 - 32 -

3.4 本章小結 - 32 -

第4章  智能家居系統(tǒng)的設計與實現 - 33 -

4.1系統(tǒng)應用軟件設計 - 33 -

4.1.1主服務程序設計 - 33 -

4.1.2 CGI腳本程序設計 - 37 -

4.1.3 數據庫處理程序設計 - 37 -

4.2 用戶終端Web網頁設計 - 38 -

4.3 功能模塊的實現 - 39 -

4.3.1 Zigbee模塊實..