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智能家居系统中家电控制的研究与实现

作　者: 范丽娜
导　师: 龚建荣
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 智能家居家庭网关嵌入式 ARM 嵌入式Linux 家庭网络
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着现阶段科学技术的进步和物质文化生活水平的不断提高,人们开始期盼着拥有一个安全、舒适、节能和便捷的家居环境。智能家居系统通过整合计算机技术、嵌入式技术、传感器技术、网络通信技术以及自动控制技术,集中或远程监控家庭事务。信息化社会正在逐步改变人们的生活方式与工作习惯,智能家居的开发与建设是21世纪发展的必然趋势。本文探讨了智能家居的概况和发展趋势,分析了智能家居系统的原理及相关技术,着重对智能家居系统关键技术进行分析与研究,提出了一种智能家居系统的实现方案。本文将蓝牙技术与ARM技术相结合,以ARM微处理器为中心建立家庭网关硬件平台,对外通过Internet网络,对内将家用电器及其他联网设施通过家庭内部蓝牙无线局域网连接成一体,实现信息家电、安全防范的集中管理。依据对嵌入式系统构建的具体要求,探讨了嵌入式系统的体系以及开发流程,详细分析了系统硬件平台构建包括ARM微处理器的结构体系、基于ARM9核S3C2410的存储器、以太网芯片等外围电路。研究了Linux操作系统的工作原理、内核结构、相关设备驱动以及文件系统等软件设施,针对构建基于ARM的嵌入式控制系统,实施了对Linux系统内核和文件系统的裁剪和移植,并于文件系统中添加嵌入式Web服务器Boa、CGI服务。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题研究背景  8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 研究内容及论文结构  10-12
    1.3.1 研究意义及内容  10
    1.3.2 章节安排  10-12
第二章智能家居系统设计方案  12-20
  2.1 智能家居系统体系  12-13
  2.2 智能家居系统的总体设计  13-15
    2.2.1 总体结构设计  13-14
    2.2.2 家庭网关结构  14-15
  2.3 嵌入式系统介绍  15-17
  2.4 嵌入式系统特点  17-18
  2.5 智能家居主要内容  18-20
    2.5.1 电器、非电器控制  18
    2.5.2 家居安防  18-20
第三章家电控制系统方案  20-41
  3.1 家电控制系统流程图  20-21
  3.2 硬件框架结构  21-22
  3.3 ARM 体系结构  22-27
    3.3.1 ARM 处理器  22-24
    3.3.2 S3C2410 处理器  24-26
    3.3.3 S3C2410 外围设备  26-27
  3.4 其他硬件模块  27-28
  3.5 嵌入式操作系统  28-35
    3.5.1 基于S3C2410 处理器目标板的Linux 移植  29-32
    3.5.2 Linux 设备驱动  32-35
    3.5.3 嵌入式文件系统  35
  3.6 家庭网络组网技术  35-41
    3.6.1 蓝牙协议栈 BlueZ  37-38
    3.6.2 蓝牙模块初始化子程序  38-39
    3.6.3 蓝牙模块串口通信程序  39-41
第四章嵌入式WEB服务器设计  41-50
  4.1 嵌入式Web 服务器的移植  42-45
  4.2 动态网页技术CGI  45-48
  4.3 家庭网关控制器设计  48-50
第5章总结与展望  50-52
  5.1 论文完成的工作  50
  5.2 今后研究工作的展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-54

智能家居系统中家电控制的研究与实现

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