嵌入式智能家居系统的设计与实现

嵌入式智能家居系统的设计与实现

引言

想象一下：在酷热的夏天或寒冷的严冬，当您工作一整天后带着疲惫的身躯在回家的路上时，空调已经开启并调节到了舒适的温度，柔缓的轻音乐已经为您播放，通风装置已经接通，室内的光线已经调节好，把您预先准备好的食物用微波炉加热。这样，您一回来就可以享受到清新的空气、美妙的音乐、舒适的环境，或许还有一杯热茶

这并不是在科幻电影里面出现的场景。事实上这样的生活已经近在咫尺。随着IT 产业的发展和人们生活水平的提高，智能住宅、家庭自动化等技术的发展正受到人们的密切关注，相关产品也在逐渐成熟。

一设计概述

整个系统包含以下四个子系统：

安防子系统：该子系统中包括红外发射端，红外接收端。

家电控制子系统：该子系统中包括智能灯光控制，家电控制，家庭重要设施控制。

家庭娱乐和总体控制子系统。

GPRS 移动通信子系统。

各个模块通过2.4G 无线通信，确保了信息的可靠传输。

在嵌入式智能家居系统中，具有代表性的节点是GPRS 模块、空调控制器、煤气开关控制器、音响系统控制器和红外安全控制器。如下图所示，通过空调控制器，可以对空调的开关进行直接控制；通过煤气开关控制器，可以对煤气的开关直接控制；通过音响系统控制器，可以对音响开关进行直接控制；通

嵌入式智能家居控制系统软件设计

本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目：嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院：电气工程学院 专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春 学号： 120302433 导师姓名：王通 开题时间：2016年 3 月 18 日

1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。

基于嵌入式系统的家庭智能系统

摘要 随着嵌入式技术的发展和高速宽带网络的普及, 利用网络实现远程监控已为人们广泛接受, 嵌入式网络监控技术正是在此条件下逐步发展成熟起来的. 用户使用Web 浏览器, 通过以太网远程访问内置Web 服务器的监控摄像机, 不但可以实现对现场的远程视频监控, 而且可以向监控现场发送指令. 在整个系统的实现过程中, 嵌入式Web 服务器起着十分重要的作用, 因此, 在嵌入式网络视频监控系统中,Web 服务器的设计对监控系统的整体性能具有直接的影响, 只有有了高效率的Web 服务器, 监控系统的性能才能得到充分的发挥。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用MCU(S3C2410)作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬件设计，以提高工作效率，当系统硬件和软件紧密配合、协调一致，就可以组成高性能的单片机应用系统。本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试，根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。 随着Internet 向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，现代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在21 世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭智能网关将家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。而基于嵌入式系统的家庭智能系统在国内才刚刚出现，随着嵌入式技术更加广泛的应用，随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。 关键词：嵌入式；智能；监控；web服务器

嵌入式智能家居控制系统设计发展策略

嵌入式智能家居控制系统设计发展策略 伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义[1]。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想[2]。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息[3]。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩[2]，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性[4]。 1 系统架构 系统采用S3C2440处理器作为主控芯片，该芯片是基于ARM920T 内核的RISC微处理，S3C2440处理器内部集成了很多控制器接口，便于与外部器件连接。整个系统通过传感器检测家居环境，USB摄像头采集视频数据。当系统接入Internet，用户就可以登陆家居管理主页，查看各种传感器的数据信息，操作室内照明灯，还可以浏览家居画面。当室内有危险时还能触发本地蜂鸣器报警，并能通过GPRS通信系统向用户发送紧急短信。整个系统的结构如图1所示。 图1 系统结构框图

1.1 硬件设计 （1）嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频可以达到400 MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64 MB SDRAM，256 MB NAND Flash，LCD显示部分为3.5英寸TFT真彩色液晶屏，网络芯片为DM9000，1个10M 以太网RJ-45接口，4个USB Host，1个USB Slave B型接口。TX2440A 开发板上还扩展了丰富的接口，如蓝牙接口、CAN接口、ZigBee接口等，方便进行软件调试以及系统测试。 （2）视频采集模块 采用了ZC301摄像头，利用Linux提供的Video4 Linux API函数对USB摄像头采集视频数据[4]，然后将视频数据通过内部总线发送到视频流服务器MJPG-streamer上[2]，视频流服务器将视频图像数据进行压缩后，采用TCP/IP协议进行远程传输，再通过CGI函数集实现客户端与服务器的之间的交互，远端客户机通过浏览器就可以查看现场监控画面[1]。 （3）传感器模块 本系统采用DS18B20温度传感器采集室内温度；采用HIH-4000湿度传感器采集室内的湿度；采用DSM501A粉尘传感器来检测室内粉尘浓度；采用PIP探头LH1778为核心的检测电路来检测是否有人员入侵，并利用蜂鸣器进行本地报警和GSM短信报警。这些传感器模块通过S3C2440 的I/O口接到控制中心，并把采集到的信息发送到

嵌入式智能家居系统

嵌入式智能家居系统设计 摘要：“智能家居”(smart home)，又称智能住宅，它利用先进的计算机技术、 嵌入式系统技术、网络通讯技术和传感器技术等，将家中的各种设备(照明系统、环境控制系统、安防系统、智能家电等)有机的连接到一起。智能家居让 用户采用更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线遥控器、电话、互联 网或者语音识别控制家用设备，根据场景设定设备动作，使多个设备形成联 动。智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的 状态互动运行，从而在最大程度上给用户提供高效、便利、舒适与安全的居住 环境和工作环境。本文通过对智能家居系统的分析，确定了总体架构设计。针 对智能家居系统的特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控制器的基本 结构，对控制器的核心电路进行了详细设计。 关键词：嵌入式智能微控制器 1、研究背景 智能化家居的发展分为三个层次： 首先是家庭电子化(HE,Home Electronics)。这个时期主要是面对单独电器的阶段，电子设备之间并没有很大的联系，如电视机刚出来的那些时期。 其次是住宅自动化(HA,home Automation)。该时期是面向功能的阶段，部 分电器设备具有了一些简单的网络连接功能，主要是为了实现某个单一的功 能，比如单一的自动抄表系统。最后是家居智能化，美国称其为Wise House，欧洲称为Smart Home。智能住宅是面向系统设计的，系统通过家庭分布总线(HDS,Home Distribution System)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 制和家庭事务处理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调，提供工作、学习、娱乐等各项服务，营造出具有多功能的信息化居住空间。 智能家居控制系统提供安全、舒适的居住环境，确保人身和财产安全；空 调系统调节温度、湿度、检测空气成份，提高空气质量；系统调节音响和色 彩，使人们心情舒畅；合理利用阳光和大气冷热量来调节室内环境，减少能 耗，能按事先设定的程序，区分各种时段，对室内的环境及设备进行控制，并 提供现代化的通信手段和信息服务。 从设计思想和技术角度分析，当前国内的智能家居控制系统有两个研究方向：一是基于非PC平台的智能家居系统；二是基于PC平台的智能家居系 统。总体来说，国内智能家居产品的研发从上世纪九十年代后期才起步，起步

嵌入式智能家居系统总体设计

系统总体设计 §1.1系统结构框架 智能家居图形用户界面（GUI）呈现给用户的应当是高度的可靠性和美观，易操作的界面。这就要求一种占用资源少并能支持多种字符集的机制。系统内部通常包含网络通信，图形显示等等模块，几个程序之间并发执行，这就涉及到进程间的通讯。本文提出了一种基于Vxworks应用程序开发框架的智能家居管理系统，不仅提供了操作简单，多种语言支持的前台图形操作窗口，还利用LCD 触摸屏技术对信号进行输入，达到方便快捷易操作的目的。系统本身是面向接口的，易于扩展和维护，符合软件工程化的要求。 图1 智能家居终端系统结构 根据家居的设备管理控制的分类，在界面管理上实现如下功能：家居安防，家电控制，照明控制，温度控制，气体检测，及系统设置等模块。本系统的结构图如图1所示。 终端系统工作时，后台进程会循环监听服务器，检查服务器端有没有新的消息发送，如有新的信息到来，则通知终端的GUI程序对界面做出响应，以提示用户处理，而服务器的连接通过TCP/UDP实现。同时终端的GUI响应用户的相关操作，通过后台程序实现对各种电器的管理和服务器的通讯，记录用户操作和各种传感器的反馈数据等。 §1.2系统模块设计 系统的模块设计主要有三部分组成：微处理器模块、CAN总线模块和人机接口模块组成。 §1.2.1微处理器模块 这里用的嵌入式微处理器是32位的RISC微处理器S3C2410A。

S3C2410A是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器，只要面向高性价比、低功耗的手持设备应用。S3C2410A在片上集成了单独的16KB指令cache 和16KB数据cache，并且提供了一组完整的系统外围设备接口，从而大大减少了整个系统的成本，缩减了系统配置额外器件的开销。S3C2410A芯片集成了大量的功能单元： (1)内部1.8V，存储器3.3V，外部I/O3.3V，16KB数据Cache，16KB指令Cache，MMU。 (2)内置外部存储器控制器（SDRAM控制和芯片选择逻辑）。 (3)LCD控制器，一个LCD专业DMA。 (4)4个带外部请求线的DMA。 (5)3个通用异步串行端口（IrDA1.0，16-Byte Tx FIFO and 16-Byte Rx FIFO），2通道SPI (6)一个多主I2C总线，一个I2S总线控制器。 (7)SD主接口版本1.0和多媒体卡协议版本2.11兼容。 (8)4个PWM定时器和一个内部定时器。 (9)看门狗定时器。 (10)117个通用I/O。 (11)56个中断源。 (12)24个外部中断。 (13)8通道10位ADC和触摸屏接口。 (14)16/32位RISC体系结构，使用ARM920T CPU核的强大指令集。 (15)指令缓存（Cache）、数据缓存、写缓存和物理地址TAG RAM，减小了对主存储器带宽和性能的影响。 §1.2.2CAN总线模块 由于S3C2410A不带CAN总线控制器，因而采用串行外设接口SPI进行扩展，其接口原理图如下所示。CAN总线控制器选用Microchip公司的MCP2510，MCP2510是一种带有SPI接口的CAN控制器，它支持CAN技术规范V2.0A/B；并能够发送和接收标准的和扩展的信息帧，同时具有接收滤波和信息管理的功能。MCP2510通过SI接口与MCU进行数据传输，最高数据传输速率可达5Mb/s，MCU可通过MCP2510与CAN总线上的其他MCU单元通信。MCP2510内含三个发送缓冲器、两个接收缓冲器。同时还具有灵活的中断管理能力，这些特点使得MCU对CAN总线的操作变得非常简便。其结构图如图2所示，MCP2510的主要特点如下： (1)支持标准格式和扩展格式的CAN数据帧结构； (2)0~8字节的有效数据长度，支持远程帧； (3)最大1Mb/s的可编程波特率； (4)2个接收缓冲区，三个发送缓冲区； (5)SPI告诉串行总线，最大5MHz； (6)3~5.5V宽电压范围供电；

实训报告-智能家居实训报告模板课件

实训报告 嵌入式智能家居实训报告 班级学号13391–24 姓名张德进 实训地点E501 指导教师庞春辉 完成日期2015 年12月20日

一、实训目的 （1）具有阅读程序能力，查阅相关资料能力，掌握程序修改能力 （2）具备编写代码能力，掌握程序分析，编写，调试能力。 二、实训环境 校内环境：E501 校外环境：工作单位 以校内实训为主，校外实训为辅。 （1）硬件设备 计算机。 （2）软件 Eclipse。 三、技术介绍 随着社会、经济水平的发展，人们对家居品质的要求也越来越高，要求居住环境舒适化、安全化，家居生活人性化、智能化。智能家居是3C技术（即）向传统家电产业渗透发展的必然结果。从社会背景的层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，促成了智能家居的诞生。现在的中国正迎来一个"数字城市"、"数字社区"建设与发展的热潮，3G技术和互联网应用对智能家居的发展也起到很重要的推动作用，智能家居的日渐兴起影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，促使家庭实现了生活现代化，给人们的家居生活带来了全新的感受，它必将成为一种发展趋势。 目前市场上出现得智能家居控制系统主要有： （1）X-10系统（美国），该系统是利用电力线作为网络平台，采用集中控制方式实现。这套系统的功能较为强大，与其它家居控制系统如ABB、C_BUS等比起来更容易接收，使用也相对简单。因为实现同样的功能，X-10家居控制系统是利用220v电力线将发射器发出的X-10信号传送给接收器从而实现智能化的控制，因此采用这套系统不需要额外的布线，这也是这套系统的最大的一个优势，因为其它系统基本上都需要布低压线，在墙上或地面开槽、钻孔，施工难度大、费用高、工期长。但由于缺乏在国内市

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

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10-17 1.1 课题背景

基于嵌入式的智能家居系统设计与实现

基于嵌入式的智能家居系统设计与实 现

基于嵌入式的智能家居系统设计与实现 摘要：伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义。本文浅析基于嵌入式的智能家居系统设计与实现。 关键词：嵌入式；智能家居；远程控制] 引言 电子技术、智能控制技术以及物联网技术的融合，使得传统住宅家居体系已经无法满足居住要求，对于智能化以及安全性的要求逐渐提升。虽然当前视频监控已经逐渐被重视，但在具体操作中相对复杂。这种状况的产生，使得对嵌人式智能家居系统的研究热度逐渐上升，成为引领远程控制的重要方式。当前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，可是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户能够经过远程登录界面来了解家居环境信息。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩，用户不但能够经过浏览器监测家居环境信息，还能够访问Web服务器中的视频，同时，

GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性。 1嵌入式智能家居系统总体设计 基于智能家居制品监控的角度分析，主要需要借助当前计算机技术，设计并构成智能家居子系统，将各个技术融合之后实现统一管理。站在智能家居系统的角度，主要包括视频服务、客户端、服务端等部分。硬件设计。此次设计采用TX2440A开发板进行设计，将S3C2440处理器作为主控制芯片，主频已经能够达到400MHz，具有单独的管理单元、控制器以及存储器等。LCD显示部分包括3.5英寸真彩色液晶屏，具备USB接口。在开发板方面具备多种结构，便于对系统的调试与测试需求；视频采集模块运用ZC301摄像头，可实现Linux提供摄像头视频数据的采集；包括DS18B20室内温度的传感器；GPRS通信模块。至此，用户端经过移动终端，向监控中心发送请求，监控中心在接受请求之后进行处理并进行解析，将现场监控终端发送操作指令，现场终端提交反馈，得出操作结果。 2系统架构 2.1硬件设计 2.1.1嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频能够达到400MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64MBSDRAM，256MBNANDFlash，

基于嵌入式的智能家居

基于嵌入式的智能家居 摘要 21世纪是智能的时代，是互联网的时代，随着Internet后PC 时代的到来，这个时代的主要特征是以计算机作为作为组成成分融入消费品之中。依赖于嵌入式技术的后PC时代使得传统IT设备逐渐过渡到嵌入式设备并融入到生活的各个方面。本系统采用嵌入式技术，将在系统内移植嵌入式web服务器，用户可以通过互联网对家居进行操作与监控。 关键词嵌入式智能家居Linux 远程监测 Abstract In the 21st century is the era of intelligence, is the age of the Internet, with the advent of Internet post-pc era, the era as computers as the main characteristics of the components into consumer goods. Rely on the embedded technology after traditional PC era makes IT equipment gradually transition to the embedded devices and integrated into all aspects of life. This system adopts the embedded technology, transplanted in the system of embedded web server, the user can through the Internet for household operation and monitoring. Keyword: ARM smart home Linux Remote monitoring 1 绪论 随着生活水平与生活质量的提高，人们对于生活水平要求日益提高，对于生活的便捷性与对信息需求的及时性也越发看重，以嵌入式为核心的智能家居以其便捷性与实时性逐渐走入了我们的视野。目前随着

基于嵌入式的智能家居系统设计与实现

基于嵌入式的智能家居系统设计与实现 摘要：伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义。本文浅析基于嵌入式的智能家居系统设计与实现。 关键词：嵌入式；智能家居；远程控制] 引言 电子技术、智能控制技术以及物联网技术的融合，使得传统住宅家居体系已经无法满足居住要求，对于智能化以及安全性的要求逐渐提升。虽然当前视频监控已经逐渐被重视，但在具体操作中相对复杂。这种状况的产生，使得对嵌人式智能家居系统的研究热度逐渐上升，成为引领远程控制的重要方式。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet 和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG

高效压缩算法对视频图像进行压缩，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性。 1嵌入式智能家居系统总体设计 基于智能家居制品监控的角度分析，主要需要借助当前计算机技术，设计并构成智能家居子系统，将各个技术融合之后实现统一管理。站在智能家居系统的角度，主要包括视频服务、客户端、服务端等部分。硬件设计。此次设计采用TX2440A开发板进行设计，将S3C2440处理器作为主控制芯片，主频已经能够达到400MHz，具有单独的管理单元、控制器以及存储器等。LCD显示部分包括3.5英寸真彩色液晶屏，具备USB接口。在开发板方面具备多种结构，便于对系统的调试与测试需求；视频采集模块运用ZC301摄像头，可实现Linux提供摄像头视频数据的采集；包括DS18B20 室内温度的传感器；GPRS通信模块。至此，用户端通过移动终端，向监控中心发送请求，监控中心在接受请求之后进行处理并进行解析，将现场监控终端发送操作指令，现场终端提交反馈，得出操作结果。 2系统架构 2.1硬件设计 2.1.1嵌入式微处理器

基于嵌入式的智能家居系统的设计

基于嵌入式的智能家居系统的设计 【摘要】本文将嵌入式技术和ZigBee无线通信技术应用到智能家庭无线网络系统的设计中，给出了智能家庭无线网络系统的总体方案和各部分软硬件的设计，并对红外学习终端、PDA以及通信协议等关键问题进行了研究设计。在室内，用户通过PDA遥控家庭设备执行相应操作，同时可把状态信息反馈给用户手持终端PDA，在远程也可以通过GSM短信技术实现对家庭设备的管理和监控。整个系统符合开放性、实用性、普及化、简洁易用、模块化的设计原则。 【关键词】ZigBee；智能家庭网络；嵌入式技术；红外学习终端；PDA 1.引言 21世纪是信息时代，随着通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。 2.智能家庭网络系统方案 智能家庭无线网络系统是通过终端控制器发出控制指令，经过无线信号传输到数据主机处理后，再由不同指令控制家居中不同的设备。每台电器（控制对象）都有一个唯一的地址编码，同时每一个动作（如开、关、播放等）也有一个唯一的编码。远程也可以监控、操作家中电器。文中提出的智能家庭无线网络系统由基于UC/OS II的ARM7中控主机、基于Windows CE的ARM9手持PDA、红外设备终端、通用开关设备终端、GSM联网系统、RFID射频电子锁、ZigBee无线通信模块等部分组成。系统主体构架如图1所示。 图1 系统主体构架 用户刷卡打开RFID电子锁时，电子锁终端通过ZigBee网络将命令传送到室内中控主机，中控主机中的解防任务、情景模式任务、环境任务、设备动作任务便被激活，各家居设备根据先前用户设定好的情景模式进入相应工作状态。作为家庭网络中的控制中心部分，中控主机担任着内外异构网络的协议解释、转换、分发和监视、控制各节点的工作。并且通过ZigBee网络将各命令传达给目的ZigBee终端节点，相应的节点再把命令下达给目标设备，完成命令执行功能。用户在室内，可通过PDA和嵌入式智能家居信息化综合管理软件平台进行模式与参数设置，并对各家居设备进行在线监控。在远程，通过GSM联网使整个系统接入到移动网络，对家居系统设备进行监控和操作。红外设备中转终端作为一个特殊的设备终端控制器专门对如电视、空调、DVD等红外设备进行控制。

基于嵌入式的智能家居控制系统设计

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/0a1931088.html, 基于嵌入式的智能家居控制系统设计 作者：赵桂云李贺宋白玉胡正跃夏梓超 来源：《电脑知识与技术》2017年第16期 摘要：本系统选用基于ARM920T内核的S3C2440微处理器作为主控制器，使用Linux作为系统内核；QT设计用户界面；使用TCP/IP协议通信；GPIO口控制门口电机、窗台电机、烟雾传感器、灯、光传感器等功能模块。 关键词：$3C2440；Linux；QT；无线网络；GPRS 1概述 智能家居的概念早在二十世纪80年代初就已经提出。以“住宅电子化”实现，到了80年代末，逐步提出了“住宅智能化”，也就是现在所说的智能家居的原型。智能家居是一个以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境。它的研究与设计将优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种能源的使用。相比于国外，我国对智能家居系统的相关产品的研发起步较晚，主要有三种技术方案，它代表着中国智能家居行业不同时期的技术特点，PC架构的智能控制系统出现于中国智能家居的萌芽阶段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统，在实际中得到了广泛的应用，但是随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。进行智能家居的嵌入式控制系统的设计，可以推动智能家居行业的发展，扩大嵌入式在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。 2总体设计方案 2.1总体设计方案 本文根据用户在现代生活中，对居住环境的便捷性、安全性、舒适性等方面的需求，设计了一种新型多功能智能家居控制系统，总体方案框图如图1所示，室内总控制系统通过无线网络，实现了对门禁模块、灯光模块、窗帘模块、通讯模块、报警模块、RFID模块等多个功能模块的控制。 2.2系统硬件架构 室内总控制系统采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器作为主控芯片。 S3C2440内部集成触摸屏控制器，支持TFT/SNT屏，本系统选用4.3寸液晶屏，实现人机交互界面的建立。总控制系统连接一个USB摄像头，实现对室内环境的实时监控。总控制系统通过GPRS模块实现与外部的连接，让用户出门在外也可以通过手机对室内情况进行控制。总控制系统通过GPIO口来控制门口电机、光传感器、烟雾传感器等功能模块。系统硬件架构如图2所示。

基于嵌入式的智能家居系统资料

创业计划书

目录 第一章绪论 (1) 1.1智能家居系统概述 (1) 1.1.1智能家居的概念 (1) 1.1.2国内外智能家居的发展及研究状况 (1) 1.2嵌入式系统概述 (2) 第二章产品功能及优势介绍 (3) 2.1产品特色描述 (3) 2.2产品特点及功能 (3) 2.2.1联网设备遍及周围 (3) 2.2.2智能化家庭服务器 (3) 2.2.3绿色环保 (4) 第三章公司人员组成 (5) 3.1公司人员组织结构 (5) 3.2公司人力资源分析 (6) 3.2.1年龄结构 (6) 3.2.2学历结构 (6) 第四章融资方案 (7) 4.1资金来源 (7) 4.2资金分配 (7) 第五章市场推广 (8) 5.1总体战略 (8) 5.2网络推广 (8) 5.3服务策略 (8)

第一章绪论 1.1智能家居系统概述 智能家居是IT技术（特别是计算机技术）、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看，近年来信息化的高度发展，通信的自由化与高层次化，业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通信技术的成长，也促成了智能家居的诞生。 1.1.1智能家居的概念 智能家居的概念最早沿于英文Smart Homa几年前，美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”，其目标就是：将家中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。 同时我国国家建设部住宅产业化办公室也己经提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通讯与网络、自控、IC 卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。 目前通常把智能家居定义成利用中央控制器、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也就是说,首先,它们要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测、其次，它们都要通过一定的媒介平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程监控和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为了满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环保的需求。 1.1.2国内外智能家居的发展及研究状况 国内的智能家居产品行业兴起于九十年代末期，基本由以下几个方向演变而来： （1）传统可视对讲、家庭防盗产品生产厂家由于有一定的电子开发、生产 等经验，因此他们在其原有的基础上增加控制功能和其他一些功能，来实现家庭自动化，这些公司有一定的工程、设计院等关系和网络，能够利用原对讲产品市场来推广产品。 （2）传统的家电企业、IT企业看好该领域，这些企业结合其在家电控制领域、IT领域的优势开发出智能家居的产品，能更好地和家电结合在一起，他们 利用自己的渠道优势和市场影响力，积累多年的管理经验、生产经验和良好的售后服务、信誉来打开市场。 目前国内许多厂商都将投资重点放在家居网络中。联想的“超居室电脑”；

基于嵌入式Linux智能家居监控系统

基于嵌入式Linux智能家居监控系统的设计 Time:2012-05-30 14:22:56 Author:王丽丽，齐赛，朱琳琳 Source:中电网 随着嵌入式技术、网络技术的迅速发展以及人民生活水平的提高，人们开始更加注重家居环境的安全，伴髓人们需求的提高，基于嵌入式的实时监控系统应运面生。目前，视频监控系统经历了模拟监控、数字监控和网络监控3个阶段。虽然视频监控系统在20世纪90年代末就在中国市场兴起，有很多公司推出了自己的智能家居系统，但是现在仍来得到普及，而且目前智能家居的国际标准尚未成热，因此智能家居监控系统存在广阔的发展空间。 笔者提出的智能监控系统有煤气传感器、红外探头传感器、摄像头等数据采集模块。当监控终端探测到室内发生异常时，摄像头拍照并将到的图片信息经过压缩，通过内部总线发送到Web服务器，并将相关数据通过GP RS无线模块发送到用户手机上。用户可以通过浏览器进行访问，以查看Web服务器上的监控图片，并做出相应处理。 1 总体设计 本系统由室内监控终端和远程监控中心两部分组成。监控终端采用嵌入式系统，分为硬件平台和软件平台两部分，其中硬件平台由处理器和外围设备组成，而软件平台由嵌入式操作系统和应用软件组成。当检测模块检测到异常时，摄像头采集监控画面，并进行压缩编码处理，GP RS通过拨号的方式连入互联网，将压缩的码流经过互联网传输到监控中心，整个系统是基于B／S架构设计的，用户不需要安装任何专用的软件就可以查看室内监控系统的画面，总体设计框图如图1所示。 2 系统硬件设计 2. 1 主控模块 采用S3C2440处理器芯片作为智能家居控制系统的控制核心，CP U工作频率最高可达533MHz，拥有可进行乘累加单元(MAC)、指令和数据存储器管理单元(MMU)、16 kB的指令和数据缓存、16字深的写缓冲，为程序的高速运行提供了有力保证。S3C2440提供了外设有存储控制器、N ANDFlash控制器、摄像头接口、USB控制器等。 2．2 GPRS无线传输模块 GPBS无线移动通信网络覆盖面广、网络能力强、系统性能稳定、价格低廉、易于安装使用。它基于IP的网络，传输速率理论上可达171．2 kb／s，且传输时延小。本文采用GF-5000 WGP RS模块，它是一个单面高集成度精巧结构设计，拥有GP RSClass10多时隙功能，支持GSM900／DCS1800双频，支持电路交换语音和短消息业务，拥有GSM07．07和增强型AT命令集。 2．3 图片采集模块 图像采集的设备有很多种，OV9650传感器具有130万像素，分辨率可达1 280x1024，具有标准的SSCB接口和10bit 数据接口。由于S3C24 40片内有摄像头接口外设，所以将O V9650摄像头芯片直接与处理器摄像头接口引脚相连，图像并行传输，图像数据速度明显提高。

嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用

嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用 摘要近几年来，随着人们生活质量的不断改善和生活节奏的加速，人们的工作和生活日益呈现信息化发展模式。信息化时代的到来改变了人们的生活方式和工作习惯，智能家居成为一种必然的消费需求，受到越来越广泛的重视。如何将家庭中的各种家用电器和家庭安保装置通过人们便于携带的电脑和手机进行远程控制和管理，已成为国际热门课题。嵌入式技术对智能家居系统利用先进的计算机和网络通讯技术与日常家居生活子系统有机结合过程中起到了非常重要的整体操控系统建设开发推动作用。它使智能家居形成一个统一的管理系统而让人们的日常生活更加便捷，高效。 【关键词】嵌入式技术智能家居控制系统应用 嵌入式技术是电脑设备1嵌入式技术的研究背景及意义 进入微型机时代的产物，所谓的嵌入式技术就是把一台计算机嵌入到一个硬件体系内。这是对嵌入式技术最直观的描述。嵌入式的目的是为了让计算机成为硬件体系的“大脑”，以实现对硬件体系的智能操控，它与单纯计算机的区别在于需要通过更为复杂的算法和程序设计来实现智能化操控能力。嵌入式技术自从在硬件设备中应用以来，便走向了一条不归的单芯片化道路。将科技时代由传统的电子系统带入了智能化的现代科

技系统。 当网络时代操控了整个世界后，社会经济得到了突飞猛进的发展。人们的日常生活也出现了翻天覆地的变化。高节奏的生活使得人们越来越依赖方便快捷舒适的生活空间，嵌入式智能家居控制系统自然而然的成了新生活的佼佼者，引领的也将是一个新生代的智慧化城市和数字化家庭。随着智能家居时代的到来，很多只能靠幻想的生活习惯变成了现实：语音控制家用电器、远程控制家用电器开关，出差归来的路上就可以给自己做好室内空调的温度调节和热水器温度的控制。随着嵌入式智能家居控制系统的应用，生活的完全科技化已经不是梦想。 2嵌入式技术对智能家居组建的推动作用 随着嵌入式技术在智能家居控制系统中的引入，智能家居控制系统可以实现对住宅内的家用电器、照明灯光进行智能远程控制、且对家庭的安全防范也起到了有效的监控作用。可以让用户充分的享受到现代科技带来的生活便捷性与各种精彩，给用户带来一个温馨、方便、智能、时尚的生活空间。 智能家居控制系统中嵌入式技术应用方案有五个基本的特点： （1）使家居控制系统的信息处理能力大大提升，可以让用户真切的感受到非常逼真的语音和图像等； （2）根据嵌入式系统中的实施操控系统可以使硬件资源