基于WindowsCE的智能家居模拟系统.docx

2010年广东省电子设计竞赛智能家居方案书题目：智能家居模拟系统SimulatingSystemofIntelligentHome姓名：刘永鑫王文雄江泽良学院：华南农业大学工程学院指导老师：俞龙日期：2010-9-11目录摘要41.系统方案设计51.1.项目背景与需求分析51.2.系统概述51.3.系统功能与指标51.4.方案比较与选择61.4.1.处理器比较61.4.2.硬件系统通信方案比较61.4.3.操作系统比较71.4.4.WindwosCE平台软件开发语言比较71.4.5.WindwosCE平台Web服务方案比较71.5.系统架构82.系统实现原理92.1.基于WindowsCE嵌入式Web服务器（用户接口层）91.4.6.服务器软件概览91.4.7.主控模块101.4.8.Web服务模块131.4.9.短信查询与控制服务151.4.10.状态监视服务172.2.命令数据交换器（软交换层）182.2.1.命令数据交换器软件流程图说明192.2.2.命令数据交换器硬件电路说明192.2.3.协议帧1说明212.2.4.协议帧2说明232.2.5.RS485总线网设计方案252.3.执行机构实现原理（命令执行层）272.3.1.软件流程272.3.2.硬件电路283.系统测试313.1.本地用户接口测试313.2.Web服务测试333.2.1.PC端测试333.2.2.手机远程访问Web服务器测试363.3.手机短信控制测试373.4.系统实际工作效果图394.特色405.原创性声明406.附录416.1附录1Abstract416.2附录2查新报告426.3附录3参考文献436.4附录4关键程序源代码446.4.1.软交换层与命令执行层软件代码446.4.2.用户接口层程序代码526.5附录5系统实物图596.6附录6TQ2440开发平台60摘要智能家居目的是综合运用各种技术手段使人类家居中各组成部分变得智能化和人性化。基于这种理念本智能家居模拟系统运用Web服务技术为用户提供一套对家居各种构件如灯光、水龙头、空调、等进行远程实时闭环监控的报告的解决方案。用户可以通过电脑、移动终端等任何可访Web服务的设备登录本系统指定的Web站点通过网页操作方式对家居中上述构件进行操作和状态查询在此基础上本系统还提供了手机短息查询与控制功能。具有较强的灵活性和较高的可靠性。关键词：智能家居状态监控Web服务手机短信控制系统方案设计项目背景与需求分析随着现代家居中电气化程度的逐渐提高对家中的各种电器进行统一调控尤其是远程控制逐渐成为一种迫切的需求。也成为了智能家居技术研究的一大热点。综观目前市场上形形色色的家居电器智能化控制管理装置均极少能为用户提供网页管理与控制的接口。本文智能家居模拟系统（简称智能家居下同）在这方面给出了一个实用性较强的方案并扩展了短信功能介绍如下：系统概述本智能家居模拟系统是一个住房的微缩模型。在设计本模型时硬件上只抽象出一般家居内所具有的基本设施这些基本设施包括灯光照明、空调制冷、水阀、窗帘和门禁5个部分并在本系统中对其进行模型化进而控制。本模拟系统硬件上使用高亮度发光二极管模拟实际家居中的照明灯具用制冷片和温度传感器模拟生活中的空调用电磁阀模拟生活中的浴缸水龙头等。软件上则按照一个完整的智能家居控制系统的需求来进行系统规划与编码实现。系统功能与指标本模拟系统旨在为用户提供一个对家居住房里基本设施的工作状态进行监测和控制的平台如图1所示包括以下几个部分：提供两种远程控制方式和一个图形化的本地控制界面远程控制方式有：Web网页的方式和用手机短信方式。模拟操作包括：灯光、空调设备、水阀、窗帘的状态检测和控制即查询状态和控制开关空调温度设定门状态检测(开或关)和门禁的开关以及获取当前住房大厅图像；系统实时检测每个基本设施状态并实时在Web网页上反馈给用户；若开启门禁或当门被非法打开时则系统会自行报警并用手机短信的方式告知用户。图1整体功能架构方案比较与选择处理器比较为实现本系统的功能硬件处理器有以下选择：STM32处理器与ARM9处理器。以下分别概述。STM32处理器：代表型号为：stm32f103rbt6此处理器基于ARM7TDMI架构片上资源丰富具有体积小、功耗低的特点且容易使用（可视作32位单片机使用）。ARM9处理器：代表型号为：s3c2440此处理器基于ARM920T架构具有丰富的扩展接口由于具有MMU（内存管理单元）因此可以运行复杂的操作系统。虽然STM32处理器完全具备实现本系统的硬件资源但由于其运行主频受到限制（最高只有72MHz）同时运行多个任