基于wifi构建的智能家居系统综合接入及控制装置(android客户端及综合测控)

毕业论文（设计）中文题目基于WIFI构建的智能家居系统综合接入及控制装置（安卓及综合测控）英文题目THEINTEGRATEDACCESSANDCONTROLDEVICEOFSMARTHOMESYSTEMBASEDONWIFI（ANDROIDLEARNEDTHEINFRAREDCODINGANDEMISSIONMECHANISM,ANDREALIZEDTHEALLKINDSOFINFRAREDREMOTECONTROLCODELEARNING,DIGITALSTORAGEANDEMISSIONFUNCTIONSTUDIEDTHEANDROIDSMARTPHONESOFTWAREDESIGNTECHNOLOGY,LETITCANCOMMUNICATEWITHTHEINTEGRATEDDEVICETHROUGHTHEINTERNETTOMONITORANDCONTROLTHEHOUSEHOLDENVIRONMENTINFORMATIONANDTHEEQUIPMENTSREMOTELYKEYWORDSSMARTHOMEWIFINETWORKZIGBEENETWORKANDROIDPHONE目录1绪论111研究背景与意义112研究现状分析113研究目的和主要内容22WIFI技术综述221WIFI网络拓扑结构2211基于AP组建的基础无线网络（INFRA）3212基于自组网的无线网络（ADHOC）322WIFI工作频率422124GHZ频段的划分422258GHZ频段的划分423WIFI技术应用特点与应用领域4231WIFI技术应用特点4232WIFI技术较有发展前景的领域43系统设计方案531系统总体结构框图632系统实现的功能介绍6321功能需求6322性能需求733方案设计与分析7331系统主机方案分析7332监测节点方案分析8333控制节点方案分析8334系统安全及认证方案分析834作品特色及创新点84系统硬件设计及原理分析941系统主控部分的硬件设计9411处理器及其相关设备9412ZIGBEE协调器模块10413WIFI模块12414红外发送模块工作原理12415摄像头模块1442监控节点的硬件设计15421ZIGBEE终端模块15422温湿度传感器模块1643控制节点硬件设计17431红外接收模块17432风扇模块18433晾衣架模块185系统软件设计1851系统程序流程18511系统服务器设计18512接口程序设计19513ANDROID程序流程图20514ZIGBEE通信流程图2152手机客服端的选择22521ANDROID系统的优势22522ANDROID系统架构2353ANDROID客户端程序设计23531主界面设计23532手势密码程序设计24533控制主界面程序设计26534实时图片读取程序设计276系统测试2861系统测试方案2862测试设备2963硬件测试流程2964软件联机调试3065测试结果分析30致谢31参考文献32附录1系统原理图33附录2ANDROID核心代码371绪论11研究背景与意义人类的日常生活完全无法离开网络。通过组建智能家居系统，能给人们带来高效、便利、舒适与安全的生活环境。本课题提出一种基于WIFI模块的智能家居系统综合接入装置，其主要用来实现基于家庭WIFI网络的之间数据的互相传输，使得不同设备之间可以自由通信，最终通过一部ANDROID手机，达到远程监测家中环境信息，控制家中大部分电器设备的目的，从而解决各种智能家居方案中因布线困难而无法广泛普及的问题。12研究现状分析全世界的智能家居最早起源于美国，1984年在美国诞生第一幢智能建筑。紧接着，澳大利亚、东南亚和欧洲等经济较为发达的国家也先后提出了智能家居的概念。就是将家庭中的各种通讯设备、家用电器和家庭安防装置通过家庭网络连接到一个家庭智能化系统上进行集中的近程或远程的监控。智能家居是一个交叉覆盖了多行业的系统工程，各设备制造厂商按照不同的接口标准与协议生产设备，从而使各设备之间的互联、互通变得比较困难。虽然在国外有很多不同公司推出的智能家居系统，但目前智能家居系统仍没有得到广泛普及，其主要原因是没有统一的标准和协议。然而目前，智能家居领域的国际标准尚未成熟。相对而言，国内智能家居的研究起步较晚，大约10年前中国涌现智能家居的概念，随后有部分厂家加入到智能家居系统的研究开发和行业应用中来。2003年2009年逐步有中国自主研发生产的智能家居产品小规模推向市场，但也形成了很多的不同标准。人们越来越希望为自己组建智能化的家庭环境，所以此设计有着不错的发展前景。13研究目的和主要内容本文主要研究目的是设计出一套智能家居系统综合接入装置，覆盖WIFI、ZIGBEE无线网络、红外遥控和摄像头模块等，通过手机客户端，通过INTERNET网络实现远距离实时地对家中环境信息的监控和对家用设备的操控，从而实现家居生活的智能化，极大地提高家居生活的便利性和舒适度。本文研究的主要内容如下1研究ARMLINUX嵌入式系统构架，设计出智能家居系统的核心部分，对各种网络通信的数据进行分析处理；2对WIFI技术的组网和通信方式进行比较深入的研究，构建一个安全可靠的WIFI网络，并通过以太网接口使本系统接入INTERNET,实现远距离通信；3研究ANDROID智能手机应用软件的编写思想及方法，进而设计出一款具有人性化的智能家居系统应用软件；4研究红外遥控编码解码的原理，为系统设计一个红外学习及遥控装置，实现ANDROID智能手机通过本装置可以对家中的红外遥控设备进行控制，这部分内容在项目组的前期努力下已经初步完成；5学习研究ZIGBEE无线组网技术，并为本系统构建一个ZIGBEE无线网络，实现ANDROID智能手机对家中环境信息的采集；6在系统中搭载摄像头，实现ANDROID智能手机对家中情况的实时视频监控；本人负责以上内容的ANDROID客户端开发，ZIGBEE组网和摄像头图片采集。2WIFI技术综述21WIFI网络拓扑结构WIFI无线网络包括两种基本类型的拓扑形式基础网（INFRA）和自组网（ADHOC）。为了理解无线网络的拓扑形式，需要了解两个基本概念AP也就是无线接入点，是一个无线网络的创建者，是网络的中心节点。一般家庭或办公室使用的无线路由器就一个AP。对于STA站点，每一个连接到无线网络中的终端（如笔记本电脑、PDA及其它可以联网的用户设备）都可称之为一个站点。211基于AP组建的基础无线网络（INFRA）INFRA也称为基础网，是由AP组建，数量较多的STA加入所组成的无线网络，这种类型的网络的特点是AP是整个网络的中心，网络中所有的通信都通过AP来转发完成。图21基础网络拓扑212基于自组网的无线网络（ADHOC）ADHOC也称为自组网，是仅由两个及两个以上STA站点组成，网络中不存在AP，这种类型的网络是一种松散的结构，网络中所有的STA都可以直接相互通信，而没有中心节点进行数据转发。图22自组网络拓扑22WIFI工作频率22124GHZ频段的划分1使用工作频率范围为240024835MHZ，属于无需申请的ISM。2由于使用ISM频段，频率干扰无可避免。3835MHZ带宽，划分为13信道，每个信道带宽为22MHZ。4相邻的信道间有不重叠。尽量不要同时使用，以免造成干扰。5只可以同时使用3个互不重叠的信道。22258GHZ频段的划分1使用工作频率范围为57255850MHZ。2可用带宽为125MHZ,划为5个信道，每个信道的带宽为20MHZ。3相邻信道互不重叠。23WIFI技术应用特点与应用领域231WIFI技术应用特点1WIFI网络建设无需铺设更多的线缆2WIFI具有移动和漫游的特性3WIFI网络能提供高宽带网络4WIFI网络安装简单、易扩展、易管理5WIFI网络更适合承载便携式无线终端使用宽带数据业务232WIFI技术较有发展前景的领域WIFI网络可以为用户提供在移动或者半移动状态下接入网络，获得高效率、高质量、低商业成本的数据服务，使用于1以WIFI技术构建城市高速移动的互联网基础网络2WIFI打造物联网网络3难以布线或布线成本太高的地区4校园，会议室，展览厅，咖啡室，机场和图书馆等人员流动频繁但又有数据访问需求的地方。5工作人员移动频繁的场所，如餐厅、仓储、超市和医院等。6办公室的INTERNET接入和无线办公7特殊场合如野外勘探、军用通信。3系统设计方案本课题设计的主机是嵌入式应用系，系统设计中最重要、最关键的一步就是确定嵌入式控制系统总体方案。总体方案的好坏，直接影响整个控制系统的性能及实现过程。总体方案的设计主要是根据家居中被远程控制的电器的需求，手机客户端的操作和数据通信方法及工艺要求而确定的。设计方法大致如下（1）根据系统的要求，首先确定出系统是采用开环系统还是闭环系统，或者是数据处理系统。（2）选择执行机构，执行机构是微型机控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面要与控制算法匹配，另一方面要根据被控对象的实际情况确定。（3）选择输入/输出通道及外围设备。（4）选择检测元件，在确定总体方案时，必须首先选择好被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。（5）设计出整个系统流程图、原理图及PCB线路图。设计时应考虑以下几个问题（1）系统采集数据的类型及数量（2）各输入/输出通道是串行传输还是并行传输（3）各通道数据的传递速率是否符合要求（4）在显示输出方面有何要求31系统总体结构框图在本系统中，主机部分主要由WIFI通讯模块、ZIGBEE通讯模块、以及红外学习及遥控模块等电路构成。用户通过ANDROID智能手机软件远程访问主机的服务器，主动获取监控信息（如温度，湿度等），通过红外学习遥控装置可以随心所欲地控制家中相关电器。若用户在家中则可以通过WIFI网络实现上述功能。通过该主机上搭载的各个模块，实现不同设备之间通讯协议的相互转换，从而达到各种家用设备的无缝接入。其整体架构如下图所示图31系统框图32系统实现的功能介绍321功能需求1实现综合接入装置的WIFI、ZIGBEE网络、红外遥控接口等功能。2综合接入装置接入INTERNET网络功能，绑定IP地址，实现家居控制的服务器功能。3ZIGBEE网络实现温、湿度等传感器的数据采集与传输，通过WIFI发送到手机实时显示。4通过红外模块，实现各类遥控器按键功能的学习、存储与发射红外编码，从而使遥控器成为虚拟设备奠定基础。5安卓手机软件设计，实现从网络上获取家居信息、遥控器代码信息，实现远距离的操控家居设备。322性能需求根据以上任务的需求，对家居智能车系统提出了一下性能要求1网络数据传输安全、高效。2工作稳定性较强，抗干扰能力强，系统必须实时准确地响应手机发出的命令。3较完善的数据采集能力。4具有较强的控制性能。5接入主控系统的验证能力。6具有较高的拓展性。33方案设计与分析331系统主机方案分析此部分设计的目标为获得ZIGBEE和摄像头模块等传感器所采集到的信息，经过预处理、数字化后，在存储介质中存储，每采集一组信息后进行相应处理。本系统采用的是无线技术进行的信息的远距离传输，而不是普通的有线传输，并且需要处理摄像头采集的数据较为庞大，而且智能家居应该符合现今节能的潮流。根据以上任务的需求，该微处理系统必须有较高的处理速度，满足功耗和成本的要求。因此我们选择了ARM11（S3C6410）芯片作为主机系统的处理器，采用LINUX作为主机的操作系统，开发出一套基于嵌入式技术的智能家居系统，以满足系统稳定可靠的性能需求，并且具有较高的拓展性。332监测节点方案分析各监测节点电路主要由ZIGBEE芯片、天线、其他传感器件构成。ZIGBEE可以容易地扩展传感器件，实现更多的监测功能。本系统中将使用一个ZIGBEE节点，模拟对家中温湿度的监测，实时将监测数据反馈到ANDROID客户端中。主控板上搭载有ZIGBEE协调器，在红外模块无法接发信号的地方布置ZIGBEE节点，其中搭载有LED灯和DHT11数字温湿度传感器，实现对家居温湿度的采集和模拟开关灯。333控制节点方案分析控制节点将由电源模块，单片机及红外接收模块组成。当使用ANDROID客户端控制家居电器时，手机通过WIFI网络将控制指令发送给主控系统，随后主控系统将手机存储的红外信号（16进制编码）通过主控板搭载的红外发送模块发送信号，控制节点接收红外信号做出响应，从而达到模拟控制具有红外遥控功能的家用电器。此外，本智能家居系统可根据用户的需求和不同环境的应用，添加各种相关传感器设备进行布设，如烟雾传感器、有毒有害气体传感器、防盗传感器等等。334系统安全及认证方案分析由于系统通过WIFI接入INTERNET，考虑到控制系统的安全性。所以为了防止非法用户的盗用，从而非法控制家中设备造成损失，确保网络传输的安全，本系统采用了基于MAC地址的访问控制。系统的主机中将设计一个客户端认证程序，用户必须在主机中注册安卓智能手机的MAC地址。每当用户发出控制请求时，手机将会发送MAC地址到系统主机中进行身份验证。只有验证通过后，用户的手机才能控制此智能家居系统。并且在ZIGBEE无线网络的通信中，将采用CC2530中的AES128安全协处理器对网络中传输的信息进行加解密。34作品特色及创新点相对于现今所使用的技术相比，本设计的优势体现在1、本设计采用无线安装技术，不需要通过繁琐的连线就可以通过无线收发模块获取家中信息，可以灵活地选择安装的位置，大部分设备均可采用无线接入方式。2、本设计配套有安卓手机客户端，提供人性化操作提示，方便用户操作，并可通过INTERNET网络实现对系统的远程访问，实现对家中设备的远距离操控。3、本项目实现WIFI无线网络与其他通讯协议之间的相互转换，突破了基于不同标准不同协议之间连通性差的问题。4系统硬件设计及原理分析41系统主控部分的硬件设计411处理器及其相关设备1芯片S3C6410是基于16/32BITRISC内核的低成本、低功耗、高性能微处理器解决方案，用于移动电话和通用应用。为了给25G和3G业务提供最佳的硬件性能，S3C6410采用64/32BIT内部总线架构，内部集成了多个功能强大的硬件加速器，如移动图象处理、显示控制和图像缩放。集成多格式编解码器（MFC）支持MPEG4/H263、H264编解码和VC1解码。硬件编码器/解码器支持实时视频会议及NTSC和PAL格式的TV输出。此外，S3C6410包含高级3D图形加速器，三角形生成率为4M/S，带OPENGLES11/20，D3DMAPI接口。为消减系统总成本和增强总体功能，S3C6410集成了许多硬件外设，如CAMERA接口、TFT24BIT真彩色LCD控制器、电源等系统管理、4通道UART、32通道DMA、4通道定时器、通用I/O端口、IIS、IIC总线接口、USBHOST（480MBPS）、3通道SD/MMCHOST控制器及时钟生成PLL。采用90NMCOMS工艺，低功耗、简洁、精美且全静态设计使得S3C6410非常适合对成本、功耗敏感的应用。2LCD控制器（TFTLCDCONTROLLER）显示控制器，支持TFT24BITLCD屏，分辨率能支持到1024X1024。显示输出接口支持RGB接口，I80接口，BT601输出YUV4228BIT和输出给TVENCODER的接口。支持最多5个图形窗口并可进行OVERLAY操作，从WINDOW0到WINDOW4，分别支持不同的图像输入源和不同的图像格式。实际上，显示控制器可以接收来自CAREMA，FRAMEBUFFER和其他模块的图像数据，可以对这些不同的图像进行OVERLAY，并输出到不同的接口，比如LCD，TVENCODER。412ZIGBEE协调器模块（1ZIGBEE技术的应用领域ZIGBEE技术的目标就是针对工业，家庭自动化，遥测遥控，汽车自动化、农业自动化和医疗护理等。通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用ZIGBEE技术做无线传输1需要数据采集或监控的网点多；2要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；3设备体积很小，电池供电；不便放置较大的充电电池或者电源模块；4使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。5使用GPS效果差，或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。（2）ZIGBEE技术的特点省电两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间可靠采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个ZIGBEE网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。时延短针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。安全ZIGBEE提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES128。高保密性64位出厂编号和支持AES128加密。（3）ZIGBEE绑定方式绑定指的是两个节点在应用层上建立起来的一条逻辑链路,从而实现数据传输。在同一个节点上可以建立多个绑定服务，分别对应不同种类的数据包。此外，绑定也允许有多个目标节点（一对多绑定）。当在源节点上建立了绑定，应用服务程序可向目标节点发送数据，而不需指定目标地址了。这样，协议栈将会根据数据包的命令标识符，通过查询对应于自身的绑定表上目标设备地址。每一个绑定表的条目中，有时会有多个目标端点。处理器使用协议栈自动地重复发送数据包到绑定表指定的各个目标地址。同时，如果在编译目标文件时，编译选项NV_RESTORE被打开，协议栈将会把绑定条目保存在非易失性存储器里。因此当意外重启（或者节点电池耗尽需要更换）等突发情况的发生时，节点能自动恢复到掉电前的工作状态，而不需要用户重新设置绑定服务，此功能保障了用户数据的安全性。本设计中ZIGBEE设备之间通过调用ZB_ALLOWBINDUINT8TIMEOUT函数允许绑定，扫描检测匹配描述符，协调器设备调用ZB_BINDDEVICE发起绑定请求，具体可分为已知扩展地址绑定和未知扩展地址绑定。已知拓展地址直接调用APSME_BINDREQUEST，如果绑定成功则调用函数ZDP_NWKADDRREQ得到目的设备的短地址。而未知扩展地址的绑定首先调用ZDO_ANYCLUSTERMATCHESBYTEACNT,UINT16ALIST,BYTEBCNT,UINT16BLIST比较是簇命令A是否是命令列表B中的一个。接着发送匹配描述符请求。如果有设备对其响应，返回ZDP_MATCHDESCREP，触发SYS_EVENT_MSG事件，并调ZDO_MATCH_DESC_RESP的处理函数发送绑定请求APSME_BINDREQUEST。ZIGBEE协调器电路如下图所示图41ZIGBEE协调器PCB图413WIFI模块本模块具有高性能、低价格、低功耗、体积小、可定制接口等特点，其极高的兼容性，能够快速、方便的与11B、11G无线设备进行连接。通过SDIO接口与MINI6410连接使用，支持LINUX/WINDOWSCE6/ANDROID。其简要特性1基于33V供电211G54/48/36/24/18/12/9/6M自适应311B11/55/2/1M自适应4常规功耗180MA接收/270MA发送其外形如下图所示图42WIFI模块414红外发送模块工作原理一般红外遥控器的输出都是用编码后串行数据对3840KHZ的方波进行脉冲幅度调制而产生的。本设计设定发送的方波为397KHZ，嵌入式引脚通过与门控制红外发送模块。当遥控器按下按键后，不同按键会发送不同的红外编码。这种遥控码具有以下特征采用脉宽调制的串行码，以脉宽0565MS、间隔056MS、周期为1125MS的组合表示二进制的“0”；以脉宽0565MS、间隔1685MS、周期为225MS的组合表示二进制的“1”。一般遥控器的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。根据红外编码的格式，发送数据前需要先进行匹配，先发送9MS的起始码和45MS的结果码。遥控串行数据编码波形如下图所示图43遥控串行数据编码波形图本设计中的接收模块使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码，当TL0038接收到397KHZ红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。所以红外遥控器发送红外信号时，参考上面遥控串行数据编码波形图，在低电平处发送397KHZ红外信号，高电平处则不发送红外信号。红外发射装置的原理图如图44所示，用三个并联的发射管来加大发射面积，增强发射功率。图44红外发射装置的原理图415摄像头模块CMOS摄像头是一种采用CMOS图像传感器的摄像头，主要分为两种CMOS和CCD。而言，CMOS应用在普通数码设备中，CCD应用高档数码设备中，都是光学成像的集成模块，但CCD比CMOS单位成像的效果要好，价格也相对较高。本设计所使用摄像头如下图所示12345678UR0KPFCUQDPHEADRVGN图45CMOS摄像头外观OV9650摄像头模块主要性能最大成像1300X1028像素（130万像素）电压指标1核心电压18VDC102模拟电压245TO28VDC3电源电压30TO33VDC输出格式（8位）1YUV/YCBCR4222GRB4223RAWRGBDATA成像速率1VGA30FPS2QVGA,QQVGA,CIF60FPS3QCIF,QQCIF120FPS像素大小318MX318M焦距范围50CM4000CM调焦距离100CM42监控节点的硬件设计本设计的监控节点包括ZIGBEE终端节点、LED灯（模拟家居电灯）和温湿度传感器DHT111。421ZIGBEE终端模块本设计的采用单个节点绑定ZIGBEE协调器，实现数据转发与控制，其技术特点与协调器类似。只是在所组网中为终端节点，其原理图如下图46ZIGBEE终端PCB图422温湿度传感器模块1DHT11产品概述DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。其内部采用单线制串行接口，使其与处理器之间的数据交换变得简易快捷。DHT11有着超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。其原理图如下图所示图47DHT11原理图（2）温湿度传感器工作原理对DHT11传感器的操作采用单总线方式，因此对时序的要求非常高，下面是通讯的操作和数据说明数据格式8BIT湿度整数数据8BIT湿度小数数据8BI温度整数数据8BIT温度小数数据8BIT校验位MCU发送一次开始信号后,DHT11发送响应信号,送出40BIT的数据,并触发一次信号采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11是不会主动进行温湿度采集。因此只有当用户需要采集温湿度数据时，MCU才会发送指令。其中MCU的起始时序和DHT11的响应时序如下图所示图48主机发送开始信号图49DHT11应答信号按照该温湿度的设计特点，编写了两个在CC2530上运行的函数,用于初始化和响应MCU请求，采集温湿度，其函数名和注释如下BOOLSTART_DHT11VOID/温湿度传感器初始化；BOOLREAD_DHT11DHT_DATADHT_DATA/读取DHT11温湿度计，读取结果存在DHT_DATA结构体内。43控制节点硬件设计本模块由51单片机、红外接收模块、电机模块和晾衣架模块组成。431红外接收模块本设计的红外接收模块采用HX13838一体化接收管来接收信号，当控制端为高电平时红外发射管发射红外光，此时接收管接收到红外光时输出引脚输出低电平；反之，控制引脚为低电平时红外发射管截止，接收管输出引脚输出高电平。单片机通过对高低电平时间计时可实现对数据的解码。接收电路原理图如图410所示OUTGND2VC3HX8PEADR0R5K6UF47图410接收电路原理图432风扇模块当51单片机通过红外接收模块接收到用户控制指令时，单片机根据指令的类型进行相应的电机控制，模拟家中红外电风扇，其中有1,2,3档和开关等功能。433晾衣架模块本模块模拟家中晾衣架的伸缩，即当雨水天气时，我们可以通过手机控制收起晾衣架，以免雨水淋湿；当晴天时控制晾衣架伸出，使其有充沛的阳光照射。其控制过程是用户指令通过INTERNET或是WIFI网络与主控系统通信，然后主控系统控制红外发送模块发送控制指令，当控制节点的红外接收模块接收到指令后，单片机控制电机正反转实现伸缩功能。5系统软件设计51系统程序流程511系统服务器设计在本系统中，采用了并发服务器设计通讯程序。并发服务器是一般的面向连接的服务器程序的代码框架。该代码框架使用对进程处理的方式处理多个请求，子进程负责处理连接请求，因此关闭监听套接字，父进程继续监听请求，不会遗漏通信请求。其通讯流程图如下所示图51通讯程序设计框图512接口程序设计本系统主机中，S3C6410主控芯片与ZIGBEE协调器之间采用了串口通讯。因此在嵌入式LINUX中设计了串口通讯程序。首先需在串口配置文件SERIALCFG中对串口进行相应的配置，本程序中波特率设置为9600BPS。在主函数中读取配置文件后对串口进行初始化，最终实现用SERIAL发送数据的命令对串口进行收发控制。其部分代码如下所示INTMAININTARGC,CHARARGVINTNWRITEIFARGCPAGEVIEWSADDFLATERINFLATERLAYOUTITEM01,NULLPAGEVIEWSADDFLATERINFLATERLAYOUTITEM02,NULLPAGEVIEWSADDFLATERINFLATERLAYOUTITEM03,NULL532手势密码程序设计当点击主界面的登录按钮后，弹出手势控制界面，首次打开软件要新建手势密码，当正确重绘手势之后进入控制主界面。进入控制主界面之后还可以重新修改密码，防止密码被人窃取后随意控制自己的家中设备。采用手势密码的原因是为了防止少数人忘记密码，并且数字密码不安全，而且手势密码比较创新，能增加用户体检，增加使用次数。其中并不是每一部手机安装本软件就能进行家中智能家居进行控制，必须在服务器注册该手机地址才能进行操作。其中识别流程就是当输入完手势密码，手机将本手机的MAC地址发送给服务器，服务器将此MAC地址与其注册的MAC地址相匹配，相等时则发送匹配信息，进入下一界面。手势密码识别核心部分如下IFPREDICTIONSCORE3/手势密码匹配度超过70IFSHIBIEEQUALSPREDICTIONNAMESYSTEMOUTPRINTLN“XIANSHI“TRYSTRINGMACADDGETLOCALMACADDRESSSTRINGMACSTR“CR“MACADDSTRINGIPADDRESSPREFERENCESGETSTRING“IP“,“INTPORTPREFERENCESGETINT“PORT“,8000INETADDRESSADDRINETADDRESSGETBYNAMEIPADDRESSSOCKETSOCKETNEWSOCKETADDR,PORTDATAOUTPUTSTREAMOUTSTREAMNEWDATAOUTPUTSTREAMSOCKETGETOUTPUTSTREAMBYTEMSGGUFFERMSGGUFFERMACSTRGETBYTESOUTSTREAMWRITEMSGGUFFERDATAINPUTSTREAMINSTREAMNEWDATAINPUTSTREAMSOCKETGETINPUTSTREAMBYTEDATABYTESHOUSHITOOLREADINSTREAMINSTREAMINSTREAMCLOSESTRINGTEMPSTRNEWSTRINGDATABYTE,0,DATABYTELENGTHSOCKETCLOSE手势密码界面如下图所示，当正确输入密码以及服务器注册本手机的MAC地址后，程序跳转到控制主界面，在此界面中。用户就可以开始对家居设备进行控制。其中模拟有电灯，风扇，