第一組 課程設(shè)計(jì)

1、四川大學(xué)錦江學(xué)院課程設(shè)計(jì)題 目： 智能家居控制系統(tǒng) 專 業(yè)： 電子信息工程系 學(xué) 生： 張先念 黃進(jìn)軍 楊宜墨 李珍瓊 指導(dǎo)老師： 簡磊 王紅偉 2010年9月摘 要“智能家居”（Smart Home），又稱智能住宅。它融合了自動化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)。將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等）通過家庭網(wǎng)絡(luò)連接到一起。智能家居系統(tǒng)是未來家居控制的發(fā)展方向，具有重要的意義。整個(gè)硬件系統(tǒng)由單片機(jī)、ARM、傳感器、LED和繼電器等組成。本系統(tǒng)以PXA270處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)平

2、臺為主體，以單片機(jī)作為外圍檢測與控制電路。單片機(jī)系統(tǒng)通過傳感器檢測到有用信息，通過串口向嵌入式平臺發(fā)送相對應(yīng)的信息，嵌入式平臺做出相應(yīng)判斷與處理，并同時(shí)通過短息模塊向?qū)?yīng)的手機(jī)發(fā)信息或者通過網(wǎng)絡(luò)告知主人與物管人員做出相應(yīng)處理， 并且能過通過攝像頭對室內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證業(yè)主的財(cái)產(chǎn)人身安全。我們完成了下為電路軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)，并通過測試實(shí)現(xiàn)了整個(gè)課程設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵字：嵌入式體統(tǒng) 智能家居系統(tǒng) 串口 單片機(jī)目錄前言51智能家居系統(tǒng)開發(fā)背景52通用智能家居控制系統(tǒng)概述63.特色智能家居控制系統(tǒng)7第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)71系統(tǒng)方案82功能介紹83系統(tǒng)特色84系統(tǒng)框架圖9第二章 下位電路硬件設(shè)計(jì)91.下

3、位系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)92.下位電路原理框圖113.下位電路原理圖設(shè)計(jì)114.電路焊接及調(diào)試145貼片元器件的焊接156電路板調(diào)試16第三章 下位電路軟件設(shè)計(jì)171.單片機(jī)串口流程圖：172中斷程序：183.單片機(jī)程序編寫：184.信息采集發(fā)送測試215.中斷接收控制執(zhí)行信息控制執(zhí)行測試226.功能的測試結(jié)論237.缺陷和限制23第四章 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)231.虛擬工具的安裝232.嵌入式LINUX開發(fā)環(huán)境搭建243.BOOTLOADER燒寫及印象下載實(shí)驗(yàn)274.BOOTLOADER及內(nèi)核編譯實(shí)驗(yàn)285.busybox的移植與根文件系統(tǒng)構(gòu)建286.QT移植287.QT應(yīng)用程序編寫29第五章 系統(tǒng)整合29

4、1.系統(tǒng)測試現(xiàn)象292.系統(tǒng)測試結(jié)果32第六章 實(shí)習(xí)收獲33前言1智能家居系統(tǒng)開發(fā)背景21世紀(jì)是信息時(shí)代，各種電信新技術(shù)推動了人類文明的進(jìn)步。自從1876年，Alexander Graham Bell（貝爾）發(fā)明電話以來，世界各國的電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展非常迅速，近十年來，中國的固定電話業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長。1997年8月局用電話交換機(jī)總?cè)萘客黄?億門，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位，2006年初固定電話用戶總數(shù)達(dá)到35539.2萬戶，移動電話用戶達(dá)到40407.2萬戶，現(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由程控交換機(jī)進(jìn)行交換傳輸，移動通信也從模擬時(shí)代走向了高度數(shù)字化時(shí)代，它們的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。正是

5、因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。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下應(yīng)運(yùn)而生的。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動控制、安全防范三個(gè)方面。隨著新技術(shù)和自動化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來越大，功能也越來越強(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。電話遠(yuǎn)程控制作為一較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性，不需進(jìn)行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。同時(shí)，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可

6、以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。另外電話屬雙工通信手段。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進(jìn)行遙控的更大優(yōu)越性。操作者可以通過各種提示音即時(shí)了解受控對象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行進(jìn)一步的操作。電話遙控部分課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實(shí)驗(yàn)室階段，因而距離實(shí)際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)正是針對這一點(diǎn)進(jìn)行了較大改進(jìn)，采取單片機(jī)智能控制，利用不同的提示音達(dá)到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。而且本設(shè)計(jì)的調(diào)試都是在線調(diào)試，已經(jīng)在電信、鐵通的交換

7、機(jī)實(shí)驗(yàn)并且能夠成功的使用移動電話進(jìn)行操作。短信息服務(wù)（Short Message Service，SMS）是GSM（Global System for Mobile Comm unication）系統(tǒng)中提供的一種GSM終端（手機(jī)）之間，通過服務(wù)中心(service center)進(jìn)行文本信息收發(fā)的應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短信息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運(yùn)營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴的

8、建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，他對用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大、維護(hù)費(fèi)用高、且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無法比擬的優(yōu)勢，加上GSM的SMS本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應(yīng)用得到迅速的普及。利用GSM短信息系統(tǒng)進(jìn)行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個(gè)強(qiáng)大的支持平臺。在此以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，它可以應(yīng)用在銀行、儲蓄點(diǎn)機(jī)房監(jiān)控、電信機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控、通信行業(yè)遠(yuǎn)端無人值守站機(jī)房監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)（如移動通信基站、微波站、光纖中繼站等）及其他無人值守點(diǎn)（如倉庫、辦公樓等）監(jiān)

9、控及城市公用事業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)，像煤氣調(diào)壓站、自來水、污水管網(wǎng)和熱力系統(tǒng) 、電力系統(tǒng)城市中電網(wǎng)等情況中。在此本系統(tǒng)采用了Siemens公司新一代無線通信GSM模塊TC35，它設(shè)計(jì)小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2通用智能家居控制系統(tǒng)概述隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關(guān)系日益緊密。信息化社會在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的同時(shí)，也對傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步更使人們的觀念隨之巨變。人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的居家環(huán)境。家居智能化技術(shù)起源于美國，它是以家為平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)的。智能家居控制系統(tǒng)是以H

10、FC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺，現(xiàn)場總線為應(yīng)用操作平臺，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。智能家居控制系統(tǒng)的總體功能是通過采用計(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)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。大型的智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。3.特色智能家居控制系統(tǒng)

11、圖1 特色智能家居系統(tǒng)系統(tǒng)介紹：本系統(tǒng)以PXA270處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)平臺為主體，以單片機(jī)作為外圍檢測與控制電路。單片機(jī)系統(tǒng)通過傳感器檢測到有用信息，通過串口向嵌入式平臺發(fā)送相對應(yīng)的信息，嵌入式平臺做出相應(yīng)判斷與處理，并同時(shí)通過短息模塊向?qū)?yīng)的手機(jī)發(fā)信息或者通過網(wǎng)絡(luò)告知主人與物管人員做出相應(yīng)處理，以保證業(yè)主的財(cái)產(chǎn)人身安全。 并且能過通過攝像頭對室內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1系統(tǒng)方案 智能家居安全監(jiān)控系統(tǒng)由深圳億道電子技術(shù)公司研制的Liod ARM開發(fā)平臺、 系統(tǒng)擴(kuò)展板、 GSM模塊、USB攝像頭、無線網(wǎng)絡(luò)等接口設(shè)備組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖 1-1所示。其中： Liod ARM為系統(tǒng)核心，

12、主要完成視頻數(shù)據(jù)采集、無線視頻數(shù)據(jù)傳輸、對GSM收發(fā)的短消息進(jìn)行解析和處理、以及對系統(tǒng)擴(kuò)展板進(jìn)行控制； 擴(kuò)展板電路主要負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)的采集、家用電器開關(guān)的控制、接收和處理來自 Liod 開發(fā)平臺的控制信息以及將傳感器報(bào)警信息、家用電器開關(guān)狀態(tài)信息反饋給 Liod平臺； GSM 模塊負(fù)責(zé)短消息的收發(fā)； USB攝像頭負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的采集； 所有的監(jiān)視信息通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)叫^(qū)的服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)對危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全如火災(zāi)、煤氣泄漏、外人非法入侵等情況需要有效的監(jiān)視。 2功能介紹 在建立遠(yuǎn)程監(jiān)控模式時(shí)監(jiān)控終端主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面的功能： 建立和遠(yuǎn)程服務(wù)端的連接，能夠自行創(chuàng)建分配資源，并且能夠調(diào)

13、用開發(fā)人員指定的函數(shù)處理客戶端請求。 能夠收集各傳感器及視頻信息，并發(fā)送到服務(wù)端。 能夠接收服務(wù)端的命令并執(zhí)行。 能夠執(zhí)行客戶遠(yuǎn)程或現(xiàn)場輸入的命令并反饋到服務(wù)端。 當(dāng)監(jiān)控端檢測到異常情況，可通過移動通信網(wǎng)絡(luò)告知戶主。 3系統(tǒng)特色 系統(tǒng)性：該系統(tǒng)中融入家電智能控制，GSM 通信，視頻監(jiān)控，傳感器監(jiān)測，無線網(wǎng)絡(luò)通訊。是一個(gè)適用于多種環(huán)境的集成系統(tǒng)。 兼容性： 在用戶終端的設(shè)計(jì)上， 考慮到不同的用戶， 使用 PDA或手機(jī)都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在監(jiān)測方式上，也可采用多種不同類型的傳感器。 實(shí)時(shí)性：監(jiān)視信息具有實(shí)時(shí)性要求，系統(tǒng)可在容許的準(zhǔn)實(shí)時(shí)條件下做出反應(yīng)，及時(shí)通知用戶和相關(guān)機(jī)構(gòu)，并將現(xiàn)場數(shù)據(jù)永久保存。 遠(yuǎn)

14、距離：由于我們使用 GSM 或 GPRS網(wǎng)絡(luò)通信，只要在有網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的地方，用戶手持設(shè)備就能連接監(jiān)測端。無線網(wǎng)絡(luò)也可容易地覆蓋整個(gè)社區(qū)。 4系統(tǒng)框架圖家電控制模塊傳感器基于AEM10的本地控制中心UART遠(yuǎn)程監(jiān)控中心NETUSB攝像頭GPRS模塊USBUART繼電器 圖 5 系統(tǒng)框架圖單片機(jī)系統(tǒng)通過傳感器檢測到有用信息，通過串口向嵌入式平臺發(fā)送相對應(yīng)的信息，嵌入式平臺做出相應(yīng)判斷與處理，指導(dǎo)單片機(jī)對室內(nèi)設(shè)備進(jìn)行控制，并同時(shí)通過短息模塊向?qū)?yīng)的手機(jī)發(fā)信息或者通過網(wǎng)絡(luò)告知主人與物管人員做出相應(yīng)處理，并且能過通過攝像頭對室內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。第二章 下位電路硬件設(shè)計(jì)1.下位系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)1.1 Altiu

15、m Designer產(chǎn)品介紹 Altium Designer 基于一個(gè)軟件集成平臺，把為電子產(chǎn)品開發(fā)提供完整環(huán)境所需的工具全部整合在一個(gè)應(yīng)用軟件中。 Altium Designer 包含所有設(shè)計(jì)任務(wù)所需的工具：原理圖和 HDL 設(shè)計(jì)輸入、電路仿真、信號完整性分析、PCB 設(shè)計(jì)、基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)。另外可對 Altium Designer 工作環(huán)境加以定制，以滿足用戶的各種不同需求。圖6 Altium Designer 主界面2.下位電路原理框圖排針(外設(shè)）LED串口MCS-51單片機(jī)（AT98S5）SP3223EB(串口芯片)排針（接傳感器）光耦繼電器LED燈顯示 圖 7

16、下位電路原理框圖原理圖電路由電源電路、控制電路、串口電路、繼電器控制電路，光耦電路組成。3.下位電路原理圖設(shè)計(jì)圖8 串口電路串口電路用的是max232芯片用了其中一路，此串口就是單片機(jī)與上位機(jī)通信 圖9 傳感器接收路傳感器通過光耦接在P2口，接收到了信號單片機(jī)通過串口向上位機(jī)發(fā)送相應(yīng)指令，已達(dá)到檢測的目的。 圖 10 電源電路模塊該功能是將外部9v電源通過7805三端穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)為5v電壓供電單片機(jī)使用圖 11繼電器控制電路系統(tǒng)通過單片機(jī)完成對家電的控制，完成系統(tǒng)最基本的控制功能。單片機(jī)通過對P20、P21、P22、P23的電平控制實(shí)現(xiàn)對PNP三極管的控制從而達(dá)到控制繼電器的目的，這種控制方式可

17、以彌補(bǔ)單片機(jī)I/O口負(fù)載能力弱的缺點(diǎn)，穩(wěn)定的控制繼電器。圖12 下位電路原理圖4 電路焊接及調(diào)試?yán)迷韴D設(shè)計(jì)工具繪制原理圖，并且生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。手工更改網(wǎng)絡(luò)表 將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒任何物理連接的可定義到地或保護(hù)地等。例如：原理圖中畫出自己定義的非標(biāo)準(zhǔn)器件的封裝庫，將自己所畫的器件都放入一個(gè)自己建立的PCB 庫專用設(shè)計(jì)文件。規(guī)劃電路版，主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。打開所有要用到的PCB 庫文件后，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝布置零件封裝的位置，也稱零件布局對圖進(jìn)行合理布線（本組完成如下）圖13 電路焊接及調(diào)試5貼片元器件的焊

18、接5.1貼片元件焊接方法：1在焊接之前先在焊盤上涂上助焊劑，用烙鐵處理一遍，以免焊盤鍍錫不良或被氧化，造成不好焊，芯片則一般不需處理。 2用鑷子小心地將QFP芯片放到PCB板上，注意不要損壞引腳。使其與焊盤對齊，要保證芯片的放置方向正確。把烙鐵的溫度調(diào)到300多攝氏度，將烙鐵頭尖 沾上少量的焊錫，用工具向下按住已對準(zhǔn)位置的芯片，在兩個(gè)對角位置的引腳上加少量的焊錫，仍然向下按住芯片，焊接兩個(gè)對角位置上的引腳，使芯片固定而不能移動。在焊完對角后重新檢查芯片的位置是否對準(zhǔn)。如有必要可進(jìn)行調(diào)整或拆除并重新在PCB板上對準(zhǔn)位置。 3開始焊接所有的引腳時(shí)，應(yīng)在烙鐵尖上加上焊錫，將所有的引腳涂上焊錫使引腳保

19、持濕潤。用烙鐵尖接觸芯片每個(gè)引腳的末端，直到看見焊錫流入引腳。在焊接時(shí)要保持烙鐵尖與被焊引腳并行，防止因焊錫過量發(fā)生搭接。 4焊完所有的引腳后，用助焊劑浸濕所有引腳以便清洗焊錫。在需要的地方吸掉多余的焊錫，以消除任何可能的短路和搭接。最后用鑷子檢查是否有虛焊，檢查完成后，從電路板上清除助焊劑，將硬毛刷浸上酒精沿引腳方向仔細(xì)擦拭，直到焊劑消失為止。 5貼片阻容元件則相對容易焊一些，可以先在一個(gè)焊點(diǎn)上點(diǎn)上錫，然后放上元件的一頭， 用鑷子夾住元件，焊上一頭之后，再看看是否放正了;如果已放正，就再焊上另外一頭。5.2元器件焊接注意事項(xiàng)：（1）虛焊：看似焊住其實(shí)沒有焊住，主要原因是焊盤和引腳臟，助焊劑不

20、足或加熱時(shí)間不夠。 （2）短路：有腳零件在腳與腳之間被多余的焊錫所連接短路，亦包括殘余錫渣使腳與腳短路。 （3）偏位：由于器件在焊前定位不準(zhǔn)，或在焊接時(shí)造成失誤導(dǎo)致引腳不在規(guī)定的焊盤區(qū)域內(nèi)。 （4）少錫：少錫是指錫點(diǎn)太薄，不能將零件銅皮充分覆蓋，影響連接固定作用。 （5）多錫：零件腳完全被錫覆蓋，即形成外弧形，使零件外形及焊盤位不能見到,不能確定零件及焊盤是否上錫良好.。 （6）錫球、錫渣：PCB板表面附著多余的焊錫球、錫渣，會導(dǎo)致細(xì)小管腳短路。貼片元器件焊接方法6電路板調(diào)試可以把電源部分先裝好，然后就上電檢測電源輸出電壓是否正常。如果在上電時(shí)您沒有太大的把握（即使有很大的把握，也建議您加上一

21、個(gè)保險(xiǎn)絲，以防萬一），可考慮使用帶限流功能的可調(diào)穩(wěn)壓電源。先預(yù)設(shè)好過流保護(hù)電流，然后將穩(wěn)壓電電源的電壓值慢慢往上調(diào)，并監(jiān)測輸入電流、輸入電壓以及輸出電壓。如果往上調(diào)的過程中，沒有出現(xiàn)過流保護(hù)等問題，且輸出電壓也達(dá)到了正常，則說明電源部分正確。反之，則要斷開電源，尋找故障點(diǎn)，并重復(fù)上述步驟，直到電源正常為止。接下來逐漸安裝其它模塊，每安裝好一個(gè)模塊，就上電測試一下，上電時(shí)也是按照上面的步驟，以避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤或和安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致過流而燒壞元件。第三章 下位電路軟件設(shè)計(jì)下位系統(tǒng)功能:整個(gè)硬件系統(tǒng)由單片機(jī)、ARM、傳感器、LED和繼電器等組成。單片機(jī)與ARM之間通過串口通信，波特率9600bps，1位

22、起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。一旦接收到ARM的命令（作為接收方），按照“接收方接口設(shè)計(jì)”部分的協(xié)議實(shí)現(xiàn)對應(yīng)功能。一旦檢測到紅外傳感器、煙霧傳感器、煤氣傳感器中任何一個(gè)有有效信號發(fā)生，按照“發(fā)送方接口設(shè)計(jì)”部分的協(xié)議通過串口向ARM發(fā)送對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)。1.單片機(jī)串口流程圖圖14 單片機(jī)串口流程圖2中斷程序：圖15 中斷程序結(jié)構(gòu)框圖4信息采集發(fā)送測試 單獨(dú)按下按鍵1，按鍵2，按鍵3（傳感器報(bào)警信號模仿），可以發(fā)送報(bào)警信號到中心控制系統(tǒng)，按下一個(gè)按鍵后繼續(xù)按其他鍵時(shí)也能夠發(fā)送信號，運(yùn)行的結(jié)果如下圖：圖16 單獨(dú)按鍵1運(yùn)行結(jié)果圖圖17連續(xù)按下多鍵運(yùn)行結(jié)果圖5中斷接收控制執(zhí)行信息控制執(zhí)行測試本模塊通

23、過單獨(dú)發(fā)送%1001%0101%02012等控制命令，觀察試驗(yàn)板上的燈亮滅的情況，運(yùn)行結(jié)果如圖18：圖18 運(yùn)行結(jié)果圖6功能的測試結(jié)論結(jié)果顯示采集信息并且反饋的功能完全符合我們設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需求，運(yùn)行正常，系統(tǒng)能夠接收并且正確的處理系統(tǒng)發(fā)送的控制信息，并且能夠?qū)Ψ欠ㄖ噶钭龇艞壧幚?，例如：第三條指令上的2以及后面多的那一位；整體表現(xiàn)為能夠正常的運(yùn)行，并且具備容忍一定的不規(guī)范操作能力。7缺陷和限制在操作的時(shí)候 ，需要輸入規(guī)范的操作才能夠控制相應(yīng)的模塊，對操作人員的要求較高，并且需要一些提示信息。第四章 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)1 虛擬工具的安裝在VMware中啟動RH9系統(tǒng)，安裝服務(wù)包。安裝完成圖如下:圖19

24、安裝完成圖2 嵌入式LINUX開發(fā)環(huán)境搭建2.1 minicom配置完成界面如下:圖20 minicom配置完成界面圖2.2 Bootp服務(wù)配置在Bootloader命令行下面輸入bootp命令可以得到主機(jī)分配給目標(biāo)機(jī)的ip地址，如下圖所示（如果ip地址沒有出現(xiàn)，請檢查你的配置,并參考執(zhí)行bootp不能得到IP地址解決辦法 進(jìn)行解決）。圖21 Bootp服務(wù)配置圖2.3 tftp服務(wù)配置tftp是類似于ftp的一個(gè)傳輸協(xié)議,它使用IP和UDP作為子協(xié)議。啟動LINUX系統(tǒng)的BOOTLOADER，在命令行模式下執(zhí)行bootp，在bootp執(zhí)行成功的情況下，執(zhí)行tftp zImage kernel

25、命令，出現(xiàn)開始下載程序的界面，說明tftp配置成功，如下圖所示：圖 22 tftp配置成功圖2.4 nfs服務(wù)配置nfs為網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，可以將PC機(jī)上的一部分文件系統(tǒng)作為目標(biāo)機(jī)的資源，這樣可以彌補(bǔ)目標(biāo)機(jī)存儲空間的不足。我們測試可以用本機(jī)掛載本機(jī)進(jìn)行簡單的測試，測試方法如下：1）、在本地的/mnt目錄下建一個(gè)c目錄2）、執(zhí)行149:/mnt/nfs /mnt/c 進(jìn)行掛載測試，如果沒有彈出錯(cuò)誤提示，說明掛載成功。圖 23 掛載成功圖2.5 交叉編譯環(huán)境配置執(zhí)行 source .bash_profile 命令是設(shè)置的環(huán)境變量生效。用which arm-linux-gcc命令查看設(shè)置環(huán)境變量是否成功

26、。圖 24 運(yùn)行結(jié)果圖注意：這樣設(shè)置只針對當(dāng)前的終端起作用，并且只有第一次設(shè)置的交叉編譯工具的時(shí)候才會生效，為了保證不出現(xiàn)差錯(cuò)，建議重啟LINUX平臺3 BOOTLOADER燒寫及印象下載實(shí)驗(yàn)下載完成后給系統(tǒng)重新上電即可，下圖為系統(tǒng)啟動后的登錄界面：圖25登錄界面4 BOOTLOADER及內(nèi)核編譯實(shí)驗(yàn)5 busybox的移植與根文件系統(tǒng)構(gòu)建將文件系統(tǒng)下載到嵌入式平臺進(jìn)行測試，并查看運(yùn)行結(jié)果。圖26 運(yùn)行結(jié)果圖6 QT移植第1步:將實(shí)驗(yàn)需要的所有文件通過共享的方式拷貝到LINUX目錄下第2步:第一步設(shè)置交叉編譯QT的環(huán)境變量第3步:編譯觸摸屏支持的庫文件第4步:將qt_patch下文件復(fù)制到qt目錄下相對應(yīng)的目錄第5步:編譯QT-第6步:編譯qtopia第7步:7 Q建立QPE第8步:將qpe打包到文件系統(tǒng)中（所有操作如圖8-1-16），并燒寫到實(shí)驗(yàn)平臺第9步:重新啟動嵌入式平臺，測試 7QT應(yīng)用程序編寫第五章 系統(tǒng)整合1.系統(tǒng)測試現(xiàn)象智能家居控制系統(tǒng)簡介和操作：本系統(tǒng)由以Liod ARM開發(fā)平臺為客戶端，一臺置于小區(qū)安全中心的基于PC電腦的服