基于Linux系統(tǒng)和ZigBee的智能家居系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
2．2 GPRS遠(yuǎn)程通信設(shè)計
以ARM11S3C6410為總控制核心，通過GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的發(fā)送與處理，使用6410串口2與GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以將家庭內(nèi)部數(shù)據(jù)信息發(fā)送給遠(yuǎn)離房間的主人手機(jī)，并可以通過主人手機(jī)發(fā)送的控制信息控制房間內(nèi)家電設(shè)備，包含攝像頭的攝像處理、空調(diào)溫度沒置等。GPRS通信模塊安裝在智能家居控制器中，主要功能為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到Internet網(wǎng)絡(luò)，并主動與監(jiān)控中心建立通信鏈路，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。GP RS通信模塊設(shè)計采用了Freescale公司生產(chǎn)的內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議的G24GPRSOEM。該模塊尺寸小，功耗低，便于集成。GPRS通信終端收發(fā)模塊主要由G24模塊、天線、SIM卡、相關(guān)的電平轉(zhuǎn)換電路和RS 232串口組成。其供電電壓為5 V，可采用USB端口供電；通過RS 232串行口與智能家居控制器ARM進(jìn)行通信。G24收發(fā)模塊采用AT指令操作，通過RS 232串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
GPRS網(wǎng)絡(luò)通信原理如下：首先通過SGSN節(jié)點使通信終端模塊附在GPRS網(wǎng)絡(luò)上；然后通過GGSN節(jié)點由PPP(Point to Point Protocol)協(xié)議獲得一個隨機(jī)分配的IP地址，連接到Internet上；最后通信終端模塊通過Internet，按照監(jiān)控中心設(shè)定的端口號與監(jiān)控中心建立通信鏈路。
2．3 系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)采用Linux操作系統(tǒng)，Linux內(nèi)核是一種源碼開放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的功能模塊，并對內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少。Linux系統(tǒng)內(nèi)核集成了大量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，支持全部的標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)協(xié)議和幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此將其應(yīng)用于智能家居控制器的設(shè)計，具有代碼量小、運行消耗系統(tǒng)資源少、可靠性高、開發(fā)周期短等優(yōu)點，適應(yīng)智能家庭數(shù)據(jù)采集控制器對于操作系統(tǒng)的要求。Qt作為一種跨平臺的基于C++的GUI系統(tǒng)，能夠提供給用戶構(gòu)造圖形用戶界面的強(qiáng)大功能。本文選用移植性強(qiáng)的Qt軟件設(shè)計圖形用戶界面，所設(shè)計的GUI實用、簡潔、實現(xiàn)了人機(jī)交互，可通過鍵盤或面板對程序進(jìn)行輸入、保存、修改和編澤，信息和臨時信息及時輸出、顯示，通過GUI達(dá)到了整合系統(tǒng)的目的。在Qt系統(tǒng)中，不僅有著構(gòu)造完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且為了滿足用戶對編寫圖形用戶界面應(yīng)用的種種需求，還創(chuàng)建了許多新的系統(tǒng)機(jī)制，其中Qt所特有的內(nèi)部進(jìn)程通信機(jī)制具有獨特的反應(yīng)速度，本文采用的Qt應(yīng)用進(jìn)程之間通信機(jī)制是Signal Slot機(jī)制和FIFO機(jī)制。Linux系統(tǒng)不斷偵查本地GUI消息，任何一個Qt消息被觸發(fā)，系統(tǒng)都會立即執(zhí)行相應(yīng)程序，提高了整個系統(tǒng)的反應(yīng)速度和穩(wěn)定性，系統(tǒng)軟件設(shè)計流程如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155097.htm
3 結(jié)語
整套系統(tǒng)的設(shè)計充分利用了ARM11S3C6410的硬件功能和處理速度，成功移植了以S3C6410為硬件核心的Linux嵌入式系統(tǒng)，并完成了基于Linux Qt的控制程序的開發(fā)，解決了多項技術(shù)難點，其中包括構(gòu)建基于ZigBee通信協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)、基于AT89C51的統(tǒng)一家電控制協(xié)議、基于S3C6410的GPRS遠(yuǎn)程通信、家電控制的直接解碼與編碼等，實驗產(chǎn)品的控制結(jié)果效果令人滿意，驗證了該系統(tǒng)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性和實用性，具有廣泛的推廣和應(yīng)用價值。
評論