论文研究-基于ARM智能家居安防系统设计 .pdf

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基于ARM智能家居安防系统设计,宋志月,,智能家居安防系统为智能家居住户提供基础的家庭安保系统,并且智能家居安防系统具有很强的适应性及兼容性,具有住户室内智能报警
山国武技论文在丝 http:/www.paper.edu.cn 机的串∏是TIL电平的,逻辑采用正逻辑,即逻辑1为5~2V,逻辑0为08~0V13。 控制输出主要包括继电器的驱动和继电器的控制。 继电器的驱动芯片有很多,比如三极管驱动,光耦驱动等,这里设计选择专业继电器驱 动芯片ULN2003进行驱动AX232进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但 是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9针串 只连其中的3根线:第5脚的GND、第2脚却的RXD、第3脚的TXD 13控制电路设计 1.3.1控制输出电路 控制输出主要包括继电器的驱动和继电器的控制。继电器的驱动芯片有很多,比如三极 管驱动,光耦驱动等,这里设计选择专业继电器驱动芯片ULN2003进行驱动 1.32检测输入电路 检测电路主要的功能是检测各种信号的输入和信号的变化,主要用作智能小区安防系统 的设计。因此检测电路要对信号的变化及时反馈和检测。这在智能小区系统中起着关键的作 用,因此电路必须要稳定。检测信号的复杂性和不确定性,所以信号的前端电路和控制器部 分需要信号的隔离,电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性 减小电路干扰,减化电路设计 1.4主控制电路设计 系统主控板是整个系统的核心部分,主控制板设计的稳定性直接关系到整个系统。 系统主控制板需要釆集大量的数据和信号进行分析并进行快速处理,并要及吋实吋作山 相应。因此主控制板的控制器选择很重要。 现在大量使用的8位控制器由于其外部资源不多和IO口数量有限不能满足控制检测信 号多的要求。8位控制器它的运行速度不够快,不能对信号作出及时的响应。32位控制器具 有外设资源多,IO口多有的多达一百多个,串行接口种类多,比如CAN,串口,I2C,SPI 等接口,工作频率高达400MHZ等特点非常适合作为主搾制板的控制器,因此我们选择 ARM9作为主控制器。 15LCD电路设计 由」S3C2440内含LCD控制器,并提供这些信号,所以它能和大多数不含控制器的 LCD模块无缝连接。 图像数据通过ⅤD230从内存传输到LCD驱功器。用ⅤCLK信号作为数据传向LCD 驱动器的移位寄存器的同步信号。当每一行数据移到LCD驱动器的移位寄存器后,就有 个ⅥLINE信号来表明。wM信号给显示提供交流信号,LCD用它来改变行列电压的极性, 从而决定某个点亮还是暗,这是因为长时间由直流信号驱动将使ICD迅速老化。它能被配 置为每一帧同步或者预先设置的VINE信号同步。 2系统软件设计 山国武技论文在丝 http:/www.paper.edu.cn 21CAN总线通信程序设计 初始化程序设计对于CAN总线智能节点的正常工作是相当重要。初始化程序是通过C AN控制器控制段屮的寄存器写入控制字,从而确定CAN控器的工作方式等。其主要包 括工作方式的设置、时钟输岀寄存器的设置、接收屏蔽寄存器和接收代码寄存器的设置、总 线定时器的设智、输出控制寄存器的设置和中断允许寄有器的设置。 信息从CAN控制器发送到CAN总线是由CAN控制器自动完成的。发送程序只须把被 发送的信息帧送到CAN的发送缓冲区,且启动发送命令即可。 信息从CAN总线到CAN接收缓冲区是由CAN控制器自动完成的。接收程序只须从接 收缓冲区渎取接收的程序即可。 22串口通信程序设计 串口发送程序: FS=0;∥关串口中断 TI-0;/清零串口发送完成中断请求标志 SBUF =1 whilc(TI==0);∥等待发送完成 TⅠ-0;∥清零串口发送完成中断请求标志 ES=1;∥允许串口中断 串口接收程序: unsigned char k 0 f(I==1) RI =0; k SBUF; send UART two(k); else TI =0; 23 linux主程序设计 231QT程序设计 αt是一个跨平台的C艹图形用户界面应用程序框架阿。信号和槽机制是QT的核心机制, 要精通QT编程就必须对信号和槽有所了解。当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态 发生改变,信号被一个对象发射。只有定义过这个信号的类及其派生类能够发射这个信号。 当一个信号被发射时,与其相关联的槽将被立刻执行,就象一个正常的函数调用一样。 232网贞程序设计 网页程序采用HIML语言编写HTML文木是由HTML命令组成的描述性文木,HTML 命令可以说明文字、图形、动画、声音、衣格、链接等。HTML的结构包括头部(Head) 主体(Body)两大部分,其屮头部描述浏览器所需的信息,而主体则包含所要说明的具体 内容。智能家居安防系统采用 LINUX操作系统,用户可以通过网络来访问服务器内置的 网页,达到远程监控的智能操作。因此,网页是对于智能家居来说是必不可少的。 山国武技论文在丝 http:/www.paper.edu.cn 233CG应用程序设计 智能家居安防系统采用网页的形式实现远程监控,网页采用HIM语言编写,但是 HEML语言是一种静态语言,要实现网页的动态显示,就需要CGI应用程序。 CG全称是“公共网关接口(CommonGatewayIntcrfacc),HTTP服务器与你的或其它机 器上的程序进行“交谈”的一种工具,其程序须运行在网络服务器上 3系统调试 系统调试包括程序调试、网页调试、串口调试。程序调试主要是单片机的流行编程软件KEL C进行程序的调试。它的界面比较直观和容易操作,因此它的调试比较简单。用KEIL软件 编译的是CAN总线的应用程序,它实现了通过CAN总线通信方式发送和介绍主控板的控 制数椐,控制数据纾过单片机的处理,达到了探制和査询显示一些智能家居的工作状态。稈 序比较简单,单片机的工资主要是发送数据,接收CAN总线数据并进行处理。网页调试主 要得工作是测试网页显示和网页功能按钮和外接电路板通信是否成功。串口调试串口调试采 用串口调试软件进行调试,方便直观得观察发送得数据是否正确。首先打开串口调试软件, 再设置肀口属性,例如:串口号,波特率,检验位,停止位,数据位。这些串口属性必须与 电路板的定义的串∏属性严格致,否则通信不会成功,或者会出现乱码。设置数据显示为 十六进制显示,最后打开串口,用串口线连接电路板和电脑进行调试 结论 本论文以完成∫预期的目标:以 LINUX摸作系统为半台,设计了智能家居安防系统,以 CAN总线作为现场总线,实现了家居的智能化。另外,CAN总线在智能小区应用的成功 增强了智能小区的可扩展性。在LINUⅹ操作系统为平台的基础上进行监控系统的设计,可 以减少科研费用,缩短丌发周期,对于智能小区系统集成,是·个很好的选择 |参考文献l( References) [1]段海痣,吴智慧.智能化家具功能模块化设计[,貝与室内装饰,2006,(05) [2]周明现场总线控制,中国电力出版社,200(2). [3]游燕随善坤.一种智能家居安防系统的设计门中国科技信息,2005,(12) 4]寇有观智能小区的系统分析与总体没计[,工程设计CAD与智能建筑:2001(),31-35 [5]许凯军,林国锡、侯北平.基于GPRS的智能家居安防系统的设计J浙江科技学院学报,2010 (01):26-30 [6]中国建筑标准设计研究所,全国工程建设标准设计弱电专业专家委员会住宅智能化电气设计手中国 建筑工业出版社,2001(4) [7 Dr. Manfred Patz Fieldbus FoundationHighSPeed Ethemet JI Softing GmbH. Zo00

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