基于ARM和GPRS智能家居监控系统的设计与研究.pdf

北京交通大学

硕士学位论文

基于ARM和GPRS智能家居监控系统的设计与研究

姓名：崔若飞

申请学位级别：硕士

专业：电路与系统

指导教师：侯建军

20090601
中文摘要摘要：2l世纪是“信息世纪"，随着人们生活水平的不断进步，对于家居环境要求也日益增高。如何将信息产业的最新成果，应用于构建一个舒适和谐的家居环境，已日益引起人们的关注和重视。传统的家庭电子电器类产品具有单个控制的特点，无法进一步构成网络，和外界进行信息交互。“智能家居”概念的提出，改变了这种这种状况。智能家居系统可以将相对独立的电器产品“智能"地连接在一起，提供全方位信息交换功能，帮助家庭内部及外部实现信息畅通，从而优化生活环境，提高生活质量。本文提出了一种基于GPRS网络的以ARM和嵌入式Linux操作系统为基础的家庭网关无线接入方案，能通过手机短信息对控制节点进行远程控制，实时获得当前图像信息和家居环境的各项物理参数。本文所做的主要工作为：1．调研了国内外智能化家居系统的研究现状和发展趋势，并结合目前国内智能家居的发展特点，设计了基于嵌入式系统的智能家居监控系统。在设计中选用了S3C2440处理器和嵌入式Linux操作系统，主要由基于ARM的主控模块、GPRS短信发送模块、基于nRF2401的无线(分)节点通信模块几个部分组成。2．建立了嵌入式系统的平台和开发环境。主要包括嵌入式Linux的裁减、设备驱动程序的编写，交叉编译和串口驱动的编写，完成了USB驱动的移植。3．在组网方式上选择了nRF2401无线射频模块和GPRS模块，完成了周边器件的电路设计，实现了无线模块的相互通信和信息传输。4．实现了XMODOM协议，将图片和物理信息传送至GPRS模块，并实现了彩信的MMS发送。本文完成了智能家居监控系统的硬件设计和软件设计，并进行了调试，验证了所设计系统的有效性和实用性。实验结果表明提出的监控系统设计方法是可行的，且整个系统具有良好的通用性和可扩展性。由于采用Linux作为嵌入式操作系统，符合嵌入式的发展潮流，方便了在该设计的基础上进行二次开发和扩展。本论文共有图49幅，表3个，参考文献38篇。关键词：智能家居，ARM，嵌入式LINUX，GPRS分类号：TP271．5ARM9
enviro啪ent．systemembeddedsystem．Resultssystem，whichinfo砷ationnetwork．Therealized．TheTheABSTRACTdesignattentionenvironment，usingachievementindustry．baS酣onnetworks，ARM，andcontrolledmajoranddevelopmenttrendabroad．Combinedcontrollingbeendesigned．basedARM9chosenARMmodule，wireless(sub)nodecommunicationcomponents．environmentreductioncross。compiler-drivendevelopment，andcompletiontransplant．be钮selectedh鹤be舶completed，andcompleted．XMODOMsentMMSdesigned，andeffectivenessfeasible，andconvinentcentury”，withstandard，thehasbuildharmoniouscomfortableinformationpaper,thehomewirelessprogramsystem．Itmessage，andreal·timeimagesphysicalparametersthislotsmart-homemonitoringWasmainlythemoduleb弱edotherplatformsw勰estab】ished．includingpreparationmodulesdevicestransmissioncommunjcateinf．0nnationmodule,thenordersystem，itmhardwareplatform．ABSTRACT：The21centuryisthe”informationofpeople’SlivingrequirementalsoincreaSing．ItdrawnmoretohornelatestinIngatewaywasGRPSLinuxoperatingbethroughmobilephoneshortitprovideworkis：1·AresearchdoneknowwithfeatureS，aS3C2440boardprocessor