基于S3C2440的智能家居监控系统设计毕业设计.doc

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 郑州科技学院 本科毕业设计（论文） 题 目 基于S3C2440的智能家 居监控系统设计 基于S3C2440的智能家居监控系统设计 摘 要 智能家居又称为数字家庭， 一般是指以计算机接口技术和网络技术为基础，将各种家用数字化设备有机结合为一体的智能化的网络系统。这些家用数字化设备包括电话、计算机、数字化的视听设备、数字化的家用电器及安全监控设备等， 通过有线或无线的方式将这些设备连接起来， 为家庭用户提供简单、安全、可靠、智能化的综合服务。本课题以Web 技术为核心， 在基于S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统的软硬件平台上构建了Web 服务器和视频服务器，Web 服务器采用Boa, 视频服务器采用M, 结合CGI 技术处理HTML 表单， 完成用户认证、温湿度调节、红外监控、灯光控制等家居监控功能。 智能家居Web技术S3C2440Linux系硬件部分： 智能家居控制系统其硬件部分主要由五大部分构成，即GPRS模组、以太网模块、AD转换模块、S3C2440 CPU板模块与接口和电源部分。用户可以通过GPRS模组上的RS232接口和PC机直接相连接使用，通过AD转换模块检测温度变化，电源部分则为各个部分提供工作电源。 软件部分： 软件设计部分主要由五大部分构成：即Boa服务器搭建、Qt编程、CGI程序编写，AT命令集，GPRS初始化驱动和各个驱动程序编写。2.1 系统方案论证 2.1.1控制部分 方案一: 采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件和信号处理单元。 方案二: 采用凌阳ARM9处理器作为总的控制元件和信号处理单元。比较论证: 方法一MCS-单片机功能较少，不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现模数转换功能,使电路复杂化,精确度不高，且采样速率偏低。而方案二简化了电路，增加了系统稳定性。凌阳ARM9处理器在设计方面提供了极大的方便，它的好处在于，功能较多。因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能，而且还有普通单片机所不具有的许多新的功能，如: AD、DA转换， 语音等,另外还提供了便利的编程环境。显示部分方案一: 采用数码管显示。方案二: 用LCD显示器显示。比较论证: 就我们的需要而言LED显示内容单一,不易产生生动具体的图文,而LCD显示器则给我们提供了更大的发挥空间,看起来舒服自然,而且能增加显示的美观性与直观性。最重要的是提供了友好的人机界面。 服务器部分 方案一: 采用TCP或UDP服务器。 方案二：采用boa服务器。 比较论证：方案一虽然可行，虽搭建容易但移植和执行比较困难，而方案二则不同，Boa 是一款单任务的 服务器, 与其他传统的Web 服务器不同的是，当有连接请求到来时, 它并不为每个连接单独创建进程, 也不通过复制自身进程来处理多链接, 而是通过建立H 请求列表来处理多路H 连接请求, 同时它只为CGI 程序创建新的进程, 这样就在最大程度上节省了系统资源, 这对嵌入式系统来说至关重要。 2.2.1 远程控制 利用IE浏览器访问boa服务器，通过在浏览器终端点击不同button，使boa服务器调用不同的cgi脚本程序，完成对住宅内设备信息的读取及控制等操作，从而完成对住宅的管理。（如图2.1~图2.2） 2.1 (登录界面) 图2.2 (系统设置平台) 2.2.2 本地控制 在本地用QT方法实现UI,并完成对住宅内设备信息的读取及控制等操作，从而完成对住宅的管理。 2.3系统框图 本控制系统是32位ARM处理器在系统检测以及工程控制方面的应用，其特点是体积小，成本低，功能强，功耗低，是微机应用产品化的最佳机种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。而把微处理器面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。本设计系统框图如图2.3所示： 图2.3（系统框图） 3 硬件电路设计 3.1 硬件资源和模块介绍 3.1.1 CPU-S3C2440介绍 S3C2440A是韩国三星公司推出的1632位RISC微控制器，其CPU采用的是ARM920T内核。 具有PLL时钟发生器，主频最高可达533M。 内核1.2V供电最高400M,1.3V供电最高533M。 存储器支持1.8V、2.5V、3.0V、3.3V。 IO均支持3.3V供电。 s3c2440为单机器周期执行指令集。 具有电源管理功能，可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作，降低产品功耗。 内核结构： 采用ARM920T内核，具有16KB指令Cache、16KB