基于ARM的家庭智能終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的舒適性、安全性要求不斷提高。家庭自動(dòng)化、智能化已經(jīng)成為自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)。家庭智能化系統(tǒng)通常具有的功能包括家庭安防、家電控制、遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制、信息服務(wù)、樓宇對(duì)講、數(shù)據(jù)采集等。家庭智能終端是家庭智能化系統(tǒng)的核心設(shè)備，它是家庭智能化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心和協(xié)議轉(zhuǎn)換平臺(tái)。 本課題利用目前比較先進(jìn)的ARM技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種家庭智能終端。該家庭智能終端采用低供耗、高性能ARM芯片LPC2214作為CP

2、U，集成了10M/100M以太網(wǎng)接口、公共電話網(wǎng)絡(luò)接口、RS-485接口、15路報(bào)警檢測(cè)口、8路音視頻切換接口，以實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II為軟件開發(fā)平臺(tái)。 以該家庭智能終端為核心的家庭智能化系統(tǒng)還包括小區(qū)管理機(jī)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端、遠(yuǎn)程電話以及符合RS-485標(biāo)準(zhǔn)的電器控制器、智能鍵盤等設(shè)備。根據(jù)設(shè)計(jì)，該家庭智能終端系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)安全防范、聯(lián)動(dòng)控制、電話遠(yuǎn)程控制與報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制、家庭娛樂、小區(qū)信息服務(wù)等功能。

3、 論文主要完成了以下幾點(diǎn)工作： ·綜合分析現(xiàn)有的家庭智能終端，提出了提出一個(gè)既適合當(dāng)前家庭需要又符合今后發(fā)展方向的家庭智能終端體系結(jié)構(gòu)； ·成功將嵌入式實(shí)時(shí)操作μC/OS-II移植到家庭智能終端的CPU(LPC2214)上，作為軟件開發(fā)平臺(tái)； ·改造了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧，增加可選IPv6協(xié)議，使得該系統(tǒng)可以在IPv6網(wǎng)絡(luò)上使用； ·結(jié)合硬件設(shè)計(jì)，在uC/OS-II軟件開發(fā)平臺(tái)下設(shè)計(jì)開發(fā)了

4、各種中間件程序和應(yīng)用程序。 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，經(jīng)過大量調(diào)試表明系統(tǒng)很好的完成了預(yù)定的各項(xiàng)功能，運(yùn)行可靠穩(wěn)定。對(duì)以太網(wǎng)和RS-485網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)試與分析，也得出了令人滿意的結(jié)論。 與現(xiàn)有的各種家庭智能終端相比，本設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ·32位ARM芯片與嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-II在系統(tǒng)中的應(yīng)用突破了以往8位單片機(jī)運(yùn)行速度慢，接口資源少等限制，不僅能適合當(dāng)前系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)要求，還可以為系統(tǒng)進(jìn)一步的發(fā)展打

5、下技術(shù)基礎(chǔ)； ·使用較完整的嵌入式IP協(xié)議棧ZLG/IP，并對(duì)其進(jìn)行了改造，添加IPv6選用協(xié)議，為突破IPv4的地址資源限制和IPv6時(shí)代的到來做好了準(zhǔn)備； ·在家庭外部總線兼容了以太網(wǎng)與公共電話網(wǎng)，保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的同時(shí)也降低了使用成本； ·以太網(wǎng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)采用了C-S與B-S相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，方便了用戶的使用。 此外，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中采用了比較新穎的程序分層設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)所有的程序