基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計_本科畢業設計(存儲版)

　　

【正文】 傳輸，即存儲從前端采集模 子系統 收到的實時數據，傳輸獨立采集數據，其搭載的 BOA 服務器可以進行遠程瀏覽訪問控制，包括前臺界面、后臺控制模塊、智能家居控制模塊等，另外，也可以進行獨立數據采集以及傳輸。 前端數據采集子系統，主要負責實時數據采集與傳輸，包括溫度數據、濕度數據、時鐘數據，與 終端 服務器子系統通過串口進行單工通信，其中包括單片機主控制處理模塊、溫度采集模塊、時鐘采集模塊、報警模塊、電平轉換模塊等。 智能家居，即通過物聯網技術 整合 自動化控制系統、計算機 通信 系統于一體的網絡化、智能化 家居控制系統 。基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 3 第 2 章 嵌入式系統環境搭建 一般嵌入式 Linux 系統主要包括以下幾個部分 [1]： (1) 引導加載程序：其中包括內部 ROM 中的固化啟動代碼和 Bootloader 兩部分 。 現如今， bootloader 的 種類非常多 ， 一般比較常用的 bootloader[1]， 在 x86 架構上有GRUB、 LILO 等，而在 ARM 架構上則有 Vivi、 U_Boot 等 ， 其適用性 如 表 21 所示。 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 5 Linux內核裁剪 相比于 內核， 內核支持更多的平臺架構，采用新的調度算法，使進程間的切換更加高效。 圖 24 觸摸屏驅動配置界面 (4) USB 鼠標鍵盤配置界面 在主菜單界面，進入 Device DriversHID Device USB Device 選擇如 圖 25 所示的 USB 鼠標鍵盤配置支持。 事實上 根文件系統就是被掛載在目錄 “/”上，在根文件系統目錄下又有其相應的各個目錄、文件， 比如 /etc、 /mnt、 /dev、 /lib 等，其他分區掛載在 /mnt 目錄下 ，比如 CDRom等 。包含各個配置選項，如核心命令 Coreutils、控制臺相關命令Console Utilities、網絡方面的命令 Networking Utilities、進程相關的命令 Process Utilities等。 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 13 圖 216 編輯相關命令 Editor Utilities 圖 217 網絡相關命令 Networking Utilities 圖 218 進程相關命令 Process Utilities 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 14 配置 dev 目錄，可以使用手工創建，即在制作根文件系統時，在 dev 目錄下創建使用的設備文件，系統在掛載根文件系統后，即可使用 dev 目錄下的設備文件。 428 */ 429 canaccel=false。 接下來需要配置開發板下 /etc/profile 文件設置環境變量 ， /tslib/ 文件設置觸摸屏選項。 //dummy entry to mark start 728 } 729 */ 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 16 將上述這段源代碼注釋掉， 主要是 對 canccel重新賦值，然后再進行編譯工作，embeddedQT4 編譯成功，接下來需要設置環境變量，編輯文件 。 嵌入式 GUI移植 對于 Linux 的 GUI 系統，接觸比較多的是桌面的 KDE、 GNOME 等 [3]，而針對嵌入式 GUI，一般則是 QTE，它是嵌入式交叉編譯的 QT，實際上，編譯運行代碼與 PC上完全相同，只是為適應不同的平臺環境而選擇交叉編譯的結果 。 (4) 控制臺相關命令配置界面 在主配置菜單界面，選擇 Console Utilities 選項，進 入如 圖 215 所 示的控制臺相關命令配置界面。實際上，制作根文件系統，就是按照需要創建各種目錄，并在里面存放需要的文件，比如在 /etc 目錄下存放系統配置文件，在 /lib 目錄下存放系統庫文件，在 /dev 目錄下存放設備節點文件，在 /sbin、/bin 目錄下存放可執行文件等。 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 8 圖 27 DM9000 網卡驅動配置界面 圖 28 AC97 音頻驅動配置界面 (8) 串口驅動配置界面 在主菜單界面，進入 Character devicesSerial drivers 選擇如 圖 29 所 示的串口配置支持。 下面主要是針對與平臺相關的驅動，手工定制 Linux 內核。 S3C2440 與 S3C2410 的主要區別是 [2]2440 的主頻更高，在接口方面，增加了攝像頭接口和 AC97 音頻接口，在寄存器方面， NAND FLASH 控制寄存器有較大變化，另外，芯片的時鐘控制寄存器也有一定的變化，其他寄存器是兼容的。 (4) 用戶應用程序：用戶自定義的應用程序，它們也存儲在文件系統當中，當然在用戶應用程序以及內核層之間還可能包含嵌入式用戶界面 GUI。 而基于 物聯網 的智能家居嵌入式系統設計，正是智能家居系統的一個簡單縮影，在三大必備系統的基礎之上，參考增加了 背景音樂控制系統 、家庭網絡系統等功能模塊。 關鍵詞 物聯網 嵌入式系統 智能家居 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 II 基于物聯網技術的智能家居嵌入式系統設計 Design of Intelligent Home Embedded System Based on Inter of Things ABSTRACT From the last century’s electronic home and automation home, intelligent home based on Inter technology is gradually ing into our lives. As a typical application of the embedded Linux system, the intelligent home is working and intelligent home control system which integrated automated control systems and work munication systems. The intelligent home embedded system based on Inter of Things is mainly designed to be three subsystems. They are namely the front data acquisition subsystem, terminal server subsystem, host puter anticontrol subsystem. The front data acquisition subsystem mainly realized data acquisition and transmission which include temperature data, humidity and clock. It simplex municated with terminal server subsystem through serial port. This subsystem includes a microcontroller master control processing module, temperature acquisition module, clock acquisition module, alarm module, level conversion module. Terminal server subsystem mainly realized storage and transmission. The process stored realtime data received from front acquisition subsystem and transmitted to host puter anticontrol subsystem. We can remotely browse and control the BOA server equipped in this subsystem which includes the front interface module, the background control module, intelligent home control module. It can also separately carry out data collection and transmission. Host puter anticontrol subsystem mainly realized data storage backup and work data remote access control. It synchronously displayed on interface by analyzing real time data transmission from terminal server. Besides, it can also remotely access and control BOA server through a web browser. So realize the remote access and control of intelligent home. KEYWORDS Inter of Things, embedded system, intelligent home III 目 錄 摘 要 ....................................................................................................................................I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 目 錄 ................................................................................................................................. III 圖目錄 ................................................................................................................................ V 表目錄 ..............................................................................................................................VII 縮略詞表 ........................................................................................................................ VIII 第 1 章 緒 論 .................................................................................................................. 1 第 2 章 嵌入式系統環境搭建 ........................................................................................ 3 Bootloader 的移植 ............................................................................................... 3 Linux 內核裁剪 ................................................................................................... 5 根文件系統制作 ................................................................................................ 10 嵌入式 GUI 移植 .............................................................................................. 14 嵌入式數據庫 sqlite3 的移植 ........................................