智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现
【中文摘要】随着时代的进步、技术的发展、人民生活水平的提高,智能化也正逐步迈进现代家庭生活中,住宅信息化、数字化智能化及网络化也逐步成为现实。
智能家居系统就是在这种情形下发展起来的。
智能家居是利用综合布线技术、安全防范技术、网络通信技术、音视频技术和自动控制技术将家居生活中的各种设备(如灯光照明系统、安防报警系统、环境检测控制、网络家电)通过家庭网络连接在一起。
智能家居在国外发展很快,在国内,智能家居发展还处于起步阶段,因此研究适合中国国情的智能家居系统有着重要意义。
本文以某一嵌入式智能家居系统的设计为背景,研究的主要内容如下：1)分析国内外智能家居的发展情况,提出了一种适合中国国情的低成本、简单方便的智能家居解决方案,并给出了课题研究的意义；2)根据系统需求给出了智能家居系统的设计要求,将系统分为中央控制器和功能节点模块,分别选择了合适的嵌入式系统和采用ZigBee技术进行智
能家居内部组网；3)完成了以S3C2440为核心的中央控制器和以
CC2430为核心的功能节点模块的硬件设计；4)完成了中央控制器软件程序设计包括：Qt界面、Web Server构建、视屏监视程序设计；完成了以ZigBee为核心的软件模块设计；5)进行了系统主要功能和系统联调测试。
【英文摘要】With the development of technology and advancement of people’s living quality, people turn to pay more
attention on life’s security, comfort, convenience etc. Smart home system is to connect the facilities and devices (such as lighting system, safeguard system and electrical equipments etc) using computer, embedded system, network technology by home network, which provides people more comfortable and convenient life. The main work is as follows:1) By analyzing the domestic and foreign development situation of smart home, we present a smart home solution which is low-cost, simple and convenient.2) According to the system requirement, the system is divided into the central controller with embedded system and the function module with ZigBee technology.3) Completed the hardware system design of central controller based on S3C2440 and function module based on CC2430.4) Completed the software system design of function module and central controller which includes Qt interface, Web Server construction, video monitoring.5) Debugged and tested the main function of the system.
【关键词】智能家居嵌入式系统 ZigBee S3C2440 CC2430
【英文关键词】Smart Home Embedded System ZigBee S3C2440 CC2430
【目录】基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现摘要
5-6Abstract6第1章绪论10-171.1 课题背景10-111.2 国内外智
能家居的发展与现状11-151.2.1 国外智能家居的发展情况
11-131.2.2 国内智能家居的发展情况13-151.3 课题研究的主要意义15-161.4 本论文研究的主要内容和组织结构16-17第2章智能家居系统总体设计方案17-242.1 智能家居系统设计要求17-182.2 系统总体设计方案18-192.3 关键技术19-232.3.1 嵌入式系统
19-212.3.2 通讯组网方式21-232.4 本章小结23-24第3章智能家居系统硬件平台的设计24-343.1 中央控制平台硬件设计方案
24-283.1.1 处理器功能24-253.1.2 电源电路设计253.1.3 时钟电路设计25-263.1.4 复位电路设计263.1.5 串口电路设计263.1.6 JTAG电路设计26-273.1.7 网络接口电路设计273.1.8 USB电路设计27-283.2 功能模块硬件设计28-333.2.1 CC2430功能28-293.2.2 主控节点硬件设计293.2.3 路由节点硬件设计29-303.2.4 被控节点
硬件设计30-333.3 本章小结33-34第4章智能家居系统中央控制器软件设计34-504.1 中央控制器软件架构344.2 嵌入式系统的交
叉编译34-354.3 引导程序移植35-364.4 Linux内核移植36-394.5 文件系统和qt管理界面移植39-434.5.1 构建文件系统39-404.5.2 Qt界面程序设计40-434.6 Web Server程序设计43-444.6.1 移植boa软件434.6.2 移植cgic库43-444.6.3 配置web服务器444.6.4 程序流程图444.7 USB视屏监控程序设计44-484.7.1 Linux内核配置454.7.2 视屏监控程序设计45-464.7.3 视屏图像的MPEG-4压缩46-484.7.4 视屏图像的网络转发484.8 本章小结48-50第5章智能家居系统功能模块软件设计50-585.1 功能模块软件架构
50-515.2 主控节点软件设计515.3 路由节点软件设计51-525.4 被控节点52-555.4.1 温度检测模块52-545.4.2 家电控制模块
54-555.4.3 安防报警模块555.4.4 煤气检测模块555.5 本章小结55-58第6章系统测试58-636.1 测试方案586.2 测试结果
58-626.2.1 Qt界面测试58-606.2.2 Web Server服务器测试
60-616.2.3 USB视频监控测试61-626.2.4 功能模块测试626.2.5 系统集成调试626.3 本章小结62-63第7章结论与展望63-647.1 本文工作总结637.2 展望63-64参考文献64-67致谢67
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