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基于嵌入式的智能家居系统的研究与设计完整文档材料



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 摘要

 随着数字化技术的不断发展，物质生活水平的提高，人们对家居环境的要求也越来越高，家居智能化已经成为一种必然趋势。本文研究了一种基于嵌入式技术的智能家居系统，采用Zigbee技术进行无线局域网组网，对家居进行本地监控，利用WIFI、3G以及GPRS无线通信网络和Web、手机、平板电脑等终端对家居进行远程控制。

 系统将视频监控、家电控制、家居传感器结合起来，运用Zigbee短距离无线通信技术、WIFI无线通信技术、GSM网络通信技术组成智能家居系统。本文主要介绍了基于嵌入式linux的智能家居系统的研究与设计。据此，搭建了系统的硬件平台，其中包括：基于S5PV210微处理器的嵌入式开发板、Zigbee短距离无线通信模块、GSM网络模块、WIFI模块等。此外，还进行了系统的软件设计，包括主服务进程设计、cgi程序设计、数据库处理程序设计等等。

 经测试证明，本文提出的基于嵌入式的智能家居系统的研究与设计方案是可行的，并达到了良好效果。

关键词：嵌入式，智能家居，S5PV210，Zigbee，GSM，WIFI


 


         Abstract

 With the rising demands on inhabitancy environment,improvement of material life,people's demand for the quality of residing has also become higher,intelligent home has become a necessary tyend.This thesis is focused on the research of smart home system,which based on embedded linux system.It uses Zigbee technology for wireless LAN networking to local monitoring of housedold.Use portable terminals,such as mobile phone,PDA,and so on,to achieve long-diatance communication through the WIFI,3G and GSM networks.

 This system combines video monitoring,appliance control,applicance sensor together,constructs a experimental device by using Zigbee short range wireless communication technology,WIFI wireless communication technology and GSM network communication technology.In this paper,mainly introduced research of smart home system,which based on embedded linux system.On these grounds,the hardware platform of smart home system is set up.Including the embedded development board which based S5PV210 microprocessor,Zigbee short range wireless communication module,GSM networks module,WIFI wireless communication module and so on.In addition,

based on the hardware design,the paper also carried out the system software design.Including the main service process design,cgi programming,database processing programming and so on.

 The experimental results show that scheme proposed in the thesis is advanced and effective,and the practical test shows that the system works satisfactorily.

Keywords：Embedded，Smart home，S5PV210，Zigbee，GSM


 




目 录

摘  要 I

Abstract II

第1章  绪论 - 1 -

1.1课题研究的背景和意义 - 1 -

1.1.1 课题研究的背景 - 1 -

1.1.2 课题研究的意义 - 1 -

1.2国内外研究现状及发展方向 - 2 -

1.2.1 国内外研究的发展现状 - 2 -

1.2.2 智能家居的主要发展方向 - 3 -

1.3 智能家居系统关键技术 - 3 -

1.3.1 嵌入式系统技术 - 3 -

1.3.2 无线网络技术 - 4 -

1.4 研究内容及论文结构 - 5 -

1.5 本章小结 - 5 -

第2章  智能家居系统的总体设计 - 6 -

2.1 系统的设计思想 - 6 -

2.2 系统的总体结构 - 6 -

2.3 系统的硬件设计 - 7 -

2.3.1 硬件整体结构设计 - 7 -

2.3.2 微处理芯片选择 - 9 -

2.3.3  Tiny210V开发板 - 10 -

2.3.4  Zigbee模块 - 11 -

2.3.5  GSM模块 - 13 -

2.4 系统的软件设计 - 14 -

2.4.1 嵌入式操作系统的选型 - 14 -

2.4.2 应用软件总体设计 - 16 -

2.5 本章小结 - 17 -

第3章  系统开发平台的搭建 - 18 -

3.1 系统软件平台架设 - 18 -

3.1.1 Bootloader移植 - 18 -

3.1.2 linux2.6.37内核移植 - 23 -

3.1.3 嵌入式交叉编译环境搭建 - 26 -

3.1.4 文件系统的制作 - 27 -

3.2 嵌入式web服务器搭建 - 28 -

3.2.1 嵌入式web服务器的选型 - 28 -

3.2.2 Boa的移植 - 29 -

3.2.3 Boa的运行与测试 - 30 -

3.3 嵌入式数据库的搭建 - 31 -

3.3.1嵌入式数据库的选型 - 31 -

3.3.2 SQLite3数据库的移植 - 32 -

3.4 本章小结 - 32 -

第4章  智能家居系统的设计与实现 - 33 -

4.1系统应用软件设计 - 33 -

4.1.1主服务程序设计 - 33 -

4.1.2 CGI脚本程序设计 - 37 -

4.1.3 数据库处理程序设计 - 37 -

4.2 用户终端Web网页设计 - 38 -

4.3 功能模块的实现 - 39 -

4.3.1 Zigbee模块实..