基于ARM的嵌入式家居监控系统的研究与设计.doc

基于ARM的嵌入式家居监控系统的研究与设计 目 录 基于ARM的嵌入式家居监控系统的设计及实现 1 第一篇 概述 1 范围 4 2 设计依据 4 3 术语、定义和缩略语 5 2.1 术语、定义 5 2.2 缩略语 5 第二篇 关键技术说明 4 关键技术说明 5 第三篇 系统原理 5 家居监控系统的分析 6 第四篇 硬件总体设计 6 硬件系统构成 6 6.1 家居系统的系统框图 6 6.2 家居网关的硬件体系结构 7 6.3 远程客户端的实现 8 6.3.1 客户端总体设计 8 6.3.2 客户端与家居网关的通信策略 9 6.3.3 客户端与家居网关间数据的同步 10 6.4 家居ZigBee网关的硬件结构体系 11 第五篇 软件总体设计 7 软件开发平台的构建 12 7.1 交叉编译器 13 7.2 嵌入式LINUX的移植 13 7.3 家居网关的图像界面的实现原理 14 7.4 QT开发环境的建立 14 7.5 Jpeg库的移植 15 7.6 程序的安装和运行 16 7.7 QT下的程序设计 16 7.8 信号与槽机制 17 7.9 QT下的网络编程 17 第六篇 经济性要求 8 材料成本控制要求 18 第七篇 参考文献 第一篇 概述 范围 本规范规定了基于ARM的嵌入式家居监控系统的主要研究内容、系统原理、硬件总体设计、软件总体设计、关键技术等、预计经济成本等。 设计依据 随着计算机技术，通讯技术，网络技术的快速发展，消费电子产品正逐渐与计算机、通讯技术密切结合在一起；同时随着人们生活质量的日益提高，人们对家居安全、家居智能化的要求也越来越高，需要将家居安全、家居智能化和家居通讯与网络设施集成在一起。将高科技产品应用于住宅和物业管理已经成为当今商品房的一大卖点。随着计算机普及和信息产业的发展，人们对居住环境的要求不断提高，智能家居越来越成为中国家居市场的主流。目前，中国已在经济发达地区如北京、深圳、广州、上海等地建立了一批智能住宅小区，而且正快速地向其他地区辐射。建设部已将智能化住宅小区列为国家重点发展方向。预计未来5到10年可以形成主流市场。智能家居将大大改变人们的生活方式和工作方式，带动房地产业、智能化装修、小区服务中心、传统家电企业等相关产业的发展。家居数字化、建筑智能化及相关技术产品正在得到发展，智能化家居将逐步走入人们的生活。 目前美国的智能建筑、智能家居一直处于国际领先地位，国内的智能家居产品大多数照搬或简单改装国外产品。由于我国家居生活方式与国外相差甚大，因此开发适合我国家居特色的智能家居产品显得非常重要，嵌入式家居项目的应用前景也是非常广阔的。 家居智能化，称为Smart Home。该住宅是面向系统设计的，系统通过家庭总线把住宅内各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置都并入到网络节点中进行集中的和异地的监视控制。该系统具备了很大的自主性，能根据室内外环境的变化或所感应到的事件自行的调节或采取一定的预定义措施。比如根据天气状况自动调节室内的灯光，空调，湿度以达到一个比较适宜的环境并节省能源；当发生安防事件的时候，该系统能主动通知社区保安，并及时的通过手机或电话通知用户。 术语、定义和缩略语 术语、定义 ARM9S3C2410：内嵌ARM920T三星公司生产的32位微处理器S3C2410。 SDRAM：Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器，同步是指 Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。 和C++开发。利用它，我们无须重新编写源代码，便可以构建运行在不同桌面操作系统和嵌入式设备上的软件应用程序。 ZigBee技术：是一种拓展性强，易布建，低成本的无线网络，具有低耗电、双向传输和感应功能等特点。ZigBee技术的物理层和MAC层标准的制定工作是在IEEE802.15.4任务组中进行。IEEE在2000年 12月成立了802.15.4小组，致力于对较长使用寿命 (电池可以维持数月至数年)、低复杂度、可应用于传感器、互动玩具、智能标记、远程控制和自动化家庭的低速率通信解决方案的研究。是内存的-种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。Nand-flash存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，因而在业界得到了越来越广泛的应用，如嵌入式产品中包括数码相机、MP3随身听记忆卡、体积小巧的U盘等。Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口。通用分组无线业务(Gen