本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式平臺的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 智能家居 家庭網(wǎng)關(guān) Linux操作系統(tǒng) Zigbee網(wǎng)絡(luò) 嵌入式Web服務(wù)器

【摘要】：隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,人們更加期待一個舒適、環(huán)保、安全、便利和智能的家居生活環(huán)境。智能家居系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)以及安全防范技術(shù)等將與家居生活有關(guān)的設(shè)備連接在一起,實現(xiàn)遠程監(jiān)控家庭日程事務(wù),家電控制、安防控制、照明控制、環(huán)境監(jiān)測、多媒體娛樂、網(wǎng)絡(luò)連接等功能于一體,提供全方位的信息交互功能,優(yōu)化了人們的生活方式,也增加了家居生活的安全性同時也有利于節(jié)能環(huán)保。智能家居系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達國家起步比較早,技術(shù)也相對成熟,國內(nèi)的起步比較遲,但發(fā)展非常迅速,有著很大的潛在市場,因此,對于智能家居系統(tǒng)的研究有很重要的意義。 本課題設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于嵌入式平臺的智能家居系統(tǒng),該系統(tǒng)以一個高性能的嵌入式ARM9處理器為核心,配以系統(tǒng)所需的外圍模塊、Zigbee模塊以及GPRS模塊,通過運行在其上的Linux多任務(wù)實時操作系統(tǒng)和Zigbee協(xié)議棧以及各種應(yīng)用軟件,實現(xiàn)對家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)家居設(shè)備的管理和控制,并且通過Internet網(wǎng)絡(luò)接口和GPRS網(wǎng)絡(luò)接口,可以實現(xiàn)對家居設(shè)備的遠程監(jiān)控。本課題主要研究內(nèi)容如下： (1)研究了ARM9處理器以及所需的外圍設(shè)備構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)。在此硬件基礎(chǔ)上進行了Linux操作系統(tǒng)、Linux根文件系統(tǒng)、Web服務(wù)器以及嵌入式數(shù)據(jù)庫的移植。 (2)研究了Zigbee無線網(wǎng)絡(luò),設(shè)計Zigbee協(xié)調(diào)器和Zigbee終端節(jié)點的硬件和軟件部分,利用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)建立了家居內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)了Zigbee網(wǎng)絡(luò)在智能家居中的應(yīng)用。 (3)研究了嵌入式Web服務(wù)器Boa、通用網(wǎng)關(guān)程序CGI和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite的原理,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)完成了嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計,實現(xiàn)了對家庭內(nèi)部設(shè)備的遠程監(jiān)控。
【關(guān)鍵詞】：智能家居 家庭網(wǎng)關(guān) Linux操作系統(tǒng) Zigbee網(wǎng)絡(luò) 嵌入式Web服務(wù)器
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP368.1;TU855
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• CONTENTS11-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 引言14-15
• 1.2 智能家居國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)特點及不足17-18
• 1.4 課題研究的意義和內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 2 智能家居系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)20-24
• 2.1 智能家居系統(tǒng)的簡介20-21
• 2.2 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 智能家居系統(tǒng)硬件設(shè)計24-48
• 3.1 家庭網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計24-31
• 3.1.1 電源電路設(shè)計25-26
• 3.1.2 系統(tǒng)復(fù)位電路26
• 3.1.3 系統(tǒng)時鐘電路26-27
• 3.1.4 串口通信電路27
• 3.1.5 USB接口電路27-28
• 3.1.6 以太網(wǎng)卡接口電路28-30
• 3.1.7 GPRS接口電路設(shè)計30-31
• 3.2 ZigBee協(xié)調(diào)器的硬件設(shè)計31-44
• 3.2.1 無線收發(fā)芯片CC2530的介紹32-36
• 3.2.2 相關(guān)硬件電路設(shè)計36-44
• 3.3 終端節(jié)點的硬件設(shè)計44-47
• 3.3.1 電源電路44-45
• 3.3.2 溫度傳感器電路45-47
• 3.3.3 節(jié)點電路總體設(shè)計47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計48-62
• 4.1 ARM嵌入式Linux環(huán)境搭建48-52
• 4.1.1 建立交叉編譯環(huán)境48-49
• 4.1.2 U-boot移植49-50
• 4.1.3 內(nèi)核修改與配置50
• 4.1.4 Linux文件系統(tǒng)建立50-52
• 4.2 嵌入式Web服務(wù)器簡介52-54
• 4.2.1 嵌入式WEB服務(wù)器選擇52-53
• 4.2.2 Boa服務(wù)器介紹53-54
• 4.3 嵌入式Web服務(wù)器的建立54-55
• 4.4 Boa服務(wù)器中的CGI程序設(shè)計55-58
• 4.5 移植CGIC庫58-60
• 4.5.1 設(shè)置環(huán)境變量59
• 4.5.2 配置編譯條件59
• 4.5.3 編譯并優(yōu)化CGIC庫59
• 4.5.4 CGIC程序測試舉例59-60
• 4.6 嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite60-61
• 4.6.1 SQLite介紹60-61
• 4.6.2 SQLite移植61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 5 系統(tǒng)性能測試62-64
• 6 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望下一步研究工作64-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-72
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 楊菁,余成波,胡曉倩;GPRS技術(shù)及其應(yīng)用探析[J];重慶工學(xué)院學(xué)報;2004年01期

2 葉慶云;陳華兵;;基于ARM的無線家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版);2006年07期

3 宋玉鋒;嵌入式Linux在數(shù)字化家庭信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];中國有線電視;2002年Z1期

4 張琦;曹慶年;;UC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在AT91SAM7X系列芯片中的移植[J];科技資訊;2008年08期

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本文編號：1123833