基于S3C2440的智能家居监控系统设计

1、基于S3C2440的智能家居监控系统设计PAGE PAGE III郑州科技学院本科毕业设计（论文） 题 目 基于S3CC2440的的智能家 居监控系系统设计 学生姓名 徐徐汝存 专业班级 电电子科学与技技术2班 学 号 2008331035 院 （系） 电气工工程学院 指导教师 黄东（教教授 ） 完成时间 22012年 5 月 115 日 PAGE I基于S3C24440的智能能家居监控系系统设计摘 要 智能家居又称称为数字家庭庭， 一般是指以以计算机接口口技术和网络络技术为基础础，将各种家家用数字化设设备有机结合合为一体的智智能化的网络络系统。这些些家用数字化化设备包括电电话、计算机机、数字

2、化的的视听设备、数数字化的家用用电器及安全全监控设备等等， 通过有线或或无线的方式式将这些设备备连接起来， 为家庭用户提供简单、安全、可靠、智能化的综合服务。本课题以Web 技术为核心， 在基于S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统的软硬件平台上构建了Web 服务器和视频服务器，Web 服务器采用Boa, 视频服务器采用Mjpg-streamer, 结合CGI 技术处理HTML 表单， 完成用户认证、温湿度调节、红外监控、灯光控制等家居监控功能。 关键词 智能能家居/Web技术/S3C24440/Linuxx系Based oon s3cc2440 intellligennt ho

3、uuseholldmonitorring ssystemm desiignABSTRACCTSmart hhome iis alsso knoown ass the digittal hoome,geenerallly reefers to thhe commputerr inteerfacee and netwoork teechnollogy, basedd on aa variiety oof diggital devicces too orgaanic ccombinnationn as oone off the only netwoork syystem.Thesee homee d

4、igiital ddevicees,inccludinng phoones,ccomputters,ddigitaal homme apppliancces annd seccurityy moniitorinng equuipmennt,etcc,th-rough wwired or wiirelesss wayy to cconnecct theese deevicess for home userss to pprovidde simmple,ssafe,rreliabble,inntelliigent serviice.Thhis suubjectt baseed on the WWe

5、b teechnollogy,bbas-ed S3C22440 mmicropprocesssor aand emmbeddeed Linnux opperatiing syystem softwware aand haardwarre plaatformm to bbuild a Webb servver annd viddeo seerver,Web sserverr usinng thee Boa,the vvideo serveer to adoptt Mjpgg-streeamer,combiined wwith CCGI teechnollogy tto hanndle HHTML

6、 fform,ccompleete thhe useer autthentiicatioon,temmperatture aand huumiditty adjjustmeent,innfrareed Monnitoriing,liightinng conntrol and hhome ccontrool funnctionn.Keywordd Smaart hoome, Web ttechnoology, S3CC2440, Linnux syystem目 录TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc325467453 摘 要 PAGEREF _Toc325467453 h

7、 I HYPERLINK l _Toc325467454 ABSTRACCT PAGEREF _Toc325467454 h II HYPERLINK l _Toc325467455 1 绪论 PAGEREF _Toc325467455 h 1 HYPERLINK l _TToc32554674556 1.1 课题题背景 PAGEREF _Toc325467456 h 1 HYPERLINK l _Toc325467457 1.2 物联网网概念的起源源 PAGEREF _Toc325467457 h 2 HYPERLINK l _Toc325467458 1.3智能家居居系统概述 PAGERE

8、F _Toc325467458 h 2 HYPERLINK l _Toc325467459 1.4 研究目目的及意义 PAGEREF _Toc325467459 h 3 HYPERLINK l _Toc325467460 1.5系统设计计主要任务 PAGEREF _Toc325467460 h 4 HYPERLINK l _Toc325467461 2 方案论证 PAGEREF _Toc325467461 h 5 HYPERLINK l _Toc325467462 2.1 系统方方案论证 PAGEREF _Toc325467462 h 5 HYPERLINK l _Toc325467463 2

9、.1.1控制制部分 PAGEREF _Toc325467463 h 5 HYPERLINK l _Toc325467464 2.1.2显示示部分 PAGEREF _Toc325467464 h 5 HYPERLINK l _Toc325467465 2.1.3服务务器部分 PAGEREF _Toc325467465 h 5 HYPERLINK l _Tooc32544674666 2.2 系统统总体设计和和分析 PAGEREF _Toc325467466 h 6 HYPERLINK l _Toc325467467 2.2.1 远远程控制 PAGEREF _Toc325467467 h 6 HY

10、PERLINK l _Toc325467468 2.2.2 本本地控制 PAGEREF _Toc325467468 h 7 HYPERLINK l _Toc325467469 2.2.3 总总体分析 PAGEREF _Toc325467469 h 7 HYPERLINK l _Toc325467470 2.3系统框图图 PAGEREF _Toc325467470 h 8 HYPERLINK l _Toc325467471 3 硬件电路设设计 PAGEREF _Toc325467471 h 9 HYPERLINK l _Toc325467472 3.1 硬件资资源和模块介介绍 PAGEREF _

11、Toc325467472 h 9 HYPERLINK l _Toc325467473 3.1.1 CCPU-S33C24400介绍 PAGEREF _Toc325467473 h 9 HYPERLINK l _Toc325467474 3.1.2 GGPRS无线线模组的介绍绍 PAGEREF _Toc325467474 h 11 HYPERLINK l _Toc325467475 3.1.3温湿湿度传感器（SHT10）的介绍 PAGEREF _Toc325467475 h 13 HYPERLINK l _Toc325467476 3.1.4 红红外传感器的的介绍 PAGEREF _Toc325

12、467476 h 15 HYPERLINK l _Toc325467477 3.22 5伏开开关电源电路路设计 PAGEREF _Toc325467477 h 16 HYPERLINK l _Toc325467478 4 软件平台 PAGEREF _Toc325467478 h 17 HYPERLINK l _Toc325467479 4.1 linnux操作系系统介绍 PAGEREF _Toc325467479 h 17 HYPERLINK l _Toc325467480 4.2 Boaa服务器 PAGEREF _Toc325467480 h 18 HYPERLINK l _Toc32546

13、7481 4.2.1 BBoa简介 PAGEREF _Toc325467481 h 18 HYPERLINK l _Toc325467482 4.2.2 BBoa服务器器的实现机制制 PAGEREF _Toc325467482 h 18 HYPERLINK l _Toc325467483 4.3 CGII工具 PAGEREF _Toc325467483 h 19 HYPERLINK l _Toc325467484 4.3.1 CCGI简介 PAGEREF _Toc325467484 h 19 HYPERLINK l _Toc325467485 4.3.22 CGI的的实现 PAGEREF _T

14、oc325467485 h 19 HYPERLINK l _Toc325467486 4.4 Qt的的介绍 PAGEREF _Toc325467486 h 20 HYPERLINK l _Toc325467487 4.5 AT命命令 PAGEREF _Toc325467487 h 21 HYPERLINK l _Toc325467488 4.5.1 AAT命令集简简介 PAGEREF _Toc325467488 h 21 HYPERLINK l _Toc325467489 4.5.2 GGPRS电话话功能的实现现 PAGEREF _Toc325467489 h 22 HYPERLINK l _

15、Toc325467490 4.5.3 GGPRS短信信功能的实现现 PAGEREF _Toc325467490 h 23 HYPERLINK l _Toc325467491 4.6 boaa服务器的搭搭建 PAGEREF _Toc325467491 h 24 HYPERLINK l _Toc325467492 4.6.1编译译boa程序 PAGEREF _Toc325467492 h 24 HYPERLINK l _Toc325467493 4.6.2配置置boa PAGEREF _Toc325467493 h 25 HYPERLINK l _Toc325467494 4.6.3 bboa配置

16、 PAGEREF _Toc325467494 h 26 HYPERLINK l _Toc325467495 4.7 HTMML的简介 PAGEREF _Toc325467495 h 26 HYPERLINK l _Toc325467496 4.7.1什么么是HTMLL PAGEREF _Toc325467496 h 26 HYPERLINK l _Toc325467497 4.7.2 HHTML标签签 PAGEREF _Toc325467497 h 27 HYPERLINK l _Toc325467498 4.7.3 HHTML文件件 PAGEREF _Toc325467498 h 27 HY

17、PERLINK l _Toc325467499 4.7.4 HHTML文件件构成元素 PAGEREF _Toc325467499 h 27 HYPERLINK l _Toc325467500 4.7.5 HHTML文件件结构 PAGEREF _Toc325467500 h 27 HYPERLINK l _Toc32544675011 4.7.66 HTMLL中调用CGII程序的方法法 PAGEREF _Toc325467501 h 28 HYPERLINK l _Toc325467502 4.8 CGII程序的编写写 PAGEREF _Toc325467502 h 29 HYPERLINK l

18、 _Toc325467503 4.9 mjppg-strreamerr视频服务器器简介 PAGEREF _Toc325467503 h 29 HYPERLINK l _Tooc32544675044 4.9.11 mjpgg-streeamer概概述 PAGEREF _Toc325467504 h 29 HYPERLINK l _Toc325467505 4.9.2使用用mjpg-streaamer PAGEREF _Toc325467505 h 30 HYPERLINK l _Toc325467506 4.10 GPPRS的编程程 PAGEREF _Toc325467506 h 31 HYP

19、ERLINK l _TToc32554675007 5 系统制作与与调试 PAGEREF _Toc325467507 h 32 HYPERLINK l _Toc325467508 5.1 系统硬硬件调试 PAGEREF _Toc325467508 h 32 HYPERLINK l _Toc325467509 5.2 软件及及联机调试 PAGEREF _Toc325467509 h 32 HYPERLINK l _Toc325467510 5.2.1 主主控程序调试试 PAGEREF _Toc325467510 h 32 HYPERLINK l _Toc325467511 5.2.2 GGPRS

20、程序序调试 PAGEREF _Toc325467511 h 32 HYPERLINK l _Toc325467512 5.2.3 bboa服务器器调试 PAGEREF _Toc325467512 h 33 HYPERLINK l _Toc325467513 5.2.4 CCGI程序调调试 PAGEREF _Toc325467513 h 35 HYPERLINK l _Toc325467514 总 结 PAGEREF _Toc325467514 h 366 HYPERLINK l _Toc325467515 致 谢 PAGEREF _Toc325467515 h 377 HYPERLINK l

21、_Toc325467516 参考文献 PAGEREF _Toc325467516 h 388 HYPERLINK l _Toc325467517 附 录1 PAGEREF _Toc325467517 h 339 HYPERLINK l _Toc325467518 附 录2 PAGEREF _Toc325467518 h 444 PAGE 61 绪论1.1 课题背背景信各技人进1年a al发来国络迅年的业举快1年电总1网居位2业布称大户其话2破宽入5移用从新看网展正是因为通信技技术、计算机机技术、网络络技术、控制制技术的迅猛猛发展与提高高，促使了家家庭实现了生生活现代化，居居住环境舒适适化、安全

22、化化。这些高科科技已经影响响到人们生活活的方方面面面，改变了人人们生活习惯惯，提高了人人们生活质量量，家居智能能化也正是在在这种形势下下应运而生的的。智能家居居控制系统的的主要功能包包括通信、设设备自动控制制、安全防范范三个方面。随着新技术和自自动化的发展展，传感器的的使用数量越越来越大，功功能也越来越越强，各种传传感器都已经经标准化、模模块化这给智智能家居控制制系统的设计计提供极大方方便。嵌入式的智能家家居使系统的的处理能力大大大增强，可可以带来更加加逼真的图象象以及更加真真实的语音等等。根据系统统定制的实时时操作系统不不仅可以最大大限度的利用用硬件资源而而且还避免了了过于庞大的的系统造成的

23、的系统冗余。一一般只有一颗颗主处理芯片片，系统架构构更加清晰简简捷。软件采采用分层设计计，方便维护护和升级，大大大提高了代代码利用率，缩缩短开发周期期。因为嵌入入式技术是伴伴随着Intternett 而生的，所所以它具有更更加卓越的网网络性能，可可以增加更多多的网络应用用，很显然嵌嵌入式类智能能家居产品在在应用方面具具有相当的优优势，应该是是未来中国家家庭智能化技技术主流发展展方向。能计与最应们活新今电互几任任控状的带有随面智动智成居发方1.2 物联网网概念的起源源早在1995年年比尔盖茨在未未来之路中中提到了物联联网的概念，然然而到了19998年的时时候美国的麻麻省理工学院院（MIT）的的K

24、evinn Ashtton,把非非接触式无线线识别技术（RRFID）与与传感器技术术应用于日常常物品中才形形成一个真正正所谓的“物联网”。当时的物物联网的概念念就是利用产产品电子代码码EPC，还还有我们的射射频识别技术术，通过网络络，当时的网网络还仅限于于互联网来实实现物品的互互联互通。在在任何时候任任何地点对任任何物品识别别和管理，这这就是原来的的物联网。在在1999年年的时候EPPC gloobal的AAuto-IID中心提出出：物联网就就是成千上万万的物品采用用无线方式接接入了intternett的网络。这这是物联网概概念真正的提提出。在20008年IBBM提出：互互联网+物联联网=智慧

25、地地球，就是把把传感器设备备安装到电网网、铁路、桥桥梁、隧道、供供水系统、大大坝、油气管管道等各种物物体中，并且且普遍链接成成网路，及“物联网”。至此最新新的物联网概概念形成了。新技术：网络技技术，传感技技术、数据库库技术、云计计算、移动计计算等使得物物联网发生了了很大的变换换，内含增多多增大。所谓谓的物不仅仅仅是物理实体体，网络不仅仅仅是各类信信息的网络，还还包括互联网网、传感网、移移动网，技术术也把条码、射射频、传感器器包含了进来来。广义的物联网概概念就是利用用自动识别技技术，这里包包括条码、射射频、全球定定位等按照标标准的协议实实现人与物、物物与物在任何何时候任何地地点的链接，显显著的特

26、点就就是智能化、进进行信息交换换和通信、以以实现智能识识别、定位、跟跟踪、监控、管管理，构建成成为一个庞大大的网络体系系。1.3智能家居居系统概述 随着社会信信息化的加快快，人们的工工作、生活和和通讯、信息息的关系日益益紧密。信息息化社会在改改变人们生活活方式与工作作习惯的同时时，也对传统统的住宅提出出了挑战，社社会、技术以以及经济的进进步更使人们们的观念随之之巨变。人们们对家居的要要求早已不只只是物理空间间，更为关注注的是一个安安全、方便、舒舒适的居家环环境。家居智智能化技术起起源于美国，它它是以家为平平台进行设计计的。 智能家居控控制系统是以以HFC、以以太网、现场场总线、公共共电话网、无

27、无线网的传输输网络为物理理平台，计算算机网络技术术为技术平台台，现场总线线为应用操作作平台，构成成一个完整的的集家庭通信信、家庭设备备自动控制、家家庭安全防范范等功能的控控制系统。 智能家居居控制系统的的总体目标是是通过采用计计算机技术、网网络技术、控控制技术和集集成技术建立立一个由家庭庭到小区乃至至整个城市的的综合信息服服务和管理系系统，以此来来提高住宅高高新技术的含含量和居民居居住环境水平平。大型的智能家居居控制系统通通常由系统服服务器、家庭庭控制器(各各种模块)、各各种路由器、电电缆调制解调调器头端设备备CMTS、交交换机、通讯讯器、控制器器、无线收发发器、各种探探测器、各种种传感器、各

28、各种执行机构构、打印机等等主要部分组组成。1.4 研究目目的及意义智能家居控制制系统可以定定义为一个过过程或者一个个系统。利用用先进的计算算机技术、网网络通讯技术术、综合布线线技术、将与与家居生活有有关的各种子子系统，有机机地结合在一一起，通过统统筹管理，让让家居生活更更加舒适、安安全、有效。与与普通家居相相比，智能家家居不仅具有有传统的居住住功能，提供供舒适安全、高高品位且宜人人的家庭生活活空间。还将将原来的被动动静止结构转转变为具有能能动智慧的工工具，提供全全方位的信息息交换功能，帮帮助家庭与外外部保持信息息交换畅通，优优化人们的生生活方式，帮帮助人们有效效安排时间，增增强家居生活活的安全

29、性，甚甚至为各种能能源费用节约约资金。系统的网络化功功能可以提供供遥控：家电电（电视，空空调，热水器器等）控制、照照明控制、室室内外遥控、窗窗帘自控、防防盗报警、电电话远程控制制、可编程定定时控制及计计算机控制等等多种功能和和手段。使生生活更加舒适适、便利和安安全。因智能能家居控制系系统简单、功功能灵活，扩扩展容易而被被人们广泛接接受和应用。家居生活的智智能化是当今今计算机网络络与通讯技术术最人性化的的应用，给人人们的家居生生活带来了全全新的感受。今今天，借助电电话控制或互互联网，您几几乎可以在任任何地方、任任何时候监控控您的家居状状况，为您的的家居生活带带来前所未有有的方便。随随着社会全面面

30、的信息化、智智能化和自动动化，家庭智智能化必将成成为未来家居居装饰潮流发发展的最新方方向！1.5系统设计计主要任务凌阳AARM9嵌入入式实验箱，SS3C24440 CPUU核心板和装装有Linuux系统或装装有Linuux虚拟机的的PC机一台台包硬与制写系部五成R以主部即器tIAP化个编PAGE 472 方案论证2.1 系统方方案论证2.1.1控制制部分用S片的和单用M作制号方S51功不转,加电模能复确且偏案电了性R器面大它于多不普的而通不多如D转音还利境2.1.2显示示部分用示L器就要D单产体而示们大间舒而显性最提的2.1.3服服务器部分 P服采服案行容和困案B一的 统 同有到它个创 复程链

31、是H请处T接同C序进样程了,入说2.2 系统总总体设计和分分析2.2.1 远远程控制利用IE浏览器器访问boaa服务器，通通过在浏览器器终端点击不不同buttton，使boa服务器器调用不同的的cgi脚本程程序，完成对对住宅内设备备信息的读取取及控制等操操作，从而完完成对住宅的的管理。（如如图2.1图2.2）图2.1 (登登录界面)图2.2 (系系统设置平台台)2.2.2 本本地控制在本地用QT方方法实现UII,并完成对对住宅内设备备信息的读取取及控制等操操作，从而完完成对住宅的的管理。2.2.3 总总体分析本设计属于嵌入入式应用系统统设计。确定定嵌入式控制制系统设计总总体方案，是是进行系统设

32、设计最重要、最最关键的一步步。总体方案案的好坏，直直接影响整个个控制系统的的性能及实施施细则。总体体方案的设计计主要是根据据被控对象的的任务及工艺艺要求而确定定的。设计方方法大致如下下：根据系统统的要求，首首先确定出系系统类型。选选择检测元件件，在确定总总体方案时，必必须首先选择择好的被测参参数的测量元元件，它是影影响控制系统统精度的重要要因素之一。选选择执行机构构，执行机构构是微控制系系统的重要组组成部件之一一。执行机构构的选择一方方面要与控制制算法匹配，另另一方面要根根据被控对象象的实际情况况确定。选择择输入/输出出通道及外围围设备。选择择时应考虑以以下几个问题题：被控对象象参数的数量量；

33、各输入/输出通道是是串行操作还还是并行操作作；各通道数数据的传递速速率；各通道道数据的字长长及选择位数数；对显示、打打印有何要求求。2.3系统框图图本控制系统是332位ARMM处理器在系系统检测以及及工程控制方方面的应用，其其特点是体积积小，成本低低，功能强，功功耗低，是微微机应用产品品化的最佳机机种之一，它它已广泛地应应用在产品智智能化和工业业自动化上。而而把微处理器器面向工控领领域对象，嵌嵌入到工控应应用系统中，实实现嵌入式应应用的计算机机称之为嵌入入式计算机系系统，简称嵌嵌入式系统。本本设计系统框框图如图2.3所示：温湿温湿传感模组GPRS模组LED显示模组红外传感模组LCD触摸屏IE浏

34、览器BOA服务器CGI接口S3C2440CPU图2.3（系统框图）3 硬件电路设设计3.1 硬件资资源和模块介介绍3.1.1 CCPU-S33C24400介绍S3C24400A是韩国三三星公司推出出的16/332位RISC微控控制器，其CCPU采用的的是ARM9920T内核核。（1）特点：1）具有PLLL时钟发生器器，主频最高高可达5333M。2）内核1.22V供电最高高400M,1.3V供供电最高5333M。3）存储器支持持1.8V、2.5V、3.0V、3.3V。4）I/O均支支持3.3VV供电。5）s3c24440为单机机器周期执行行指令集。6）具有电源管管理功能，可可以使系统以以普通方式

35、、慢慢速方式、空空闲方式和掉掉电方式工作作，降低产品品功耗。（2）内核结构构：采用ARM9220T内核，具具有16KBB指令Cachhe、16KB数据据Cachee和存储器管管理单元MMMU，指令高高速存储缓冲冲器（I-CCache），数数据高速存储储缓冲器（DD-cachhe）提高指指令执行效率率及数据存储储效率，减少少主存带宽和和响应性带来来的影响，加加强的ARMM体系结构MMMU，用于支支持winCCE、linuxx等操作系统统，内部高级级微控制总线线（AMBAA）体系结构构（AMB22.0，AHB/AAPB）。（3）存储器控控制器特性：1）S3C24440采用总总线结构管理理片上外设及

36、及内存。2）S3C24440的存储储器管理器提提供访问外部部存储器的所所有控制信号号。3）27位地址址信号、322位数据信号号、8个片选信号号、以及读/写控制信号号等。4）总共有8个个存储器baank（bank00bankk7），其中中，bankk0bbank5为为固定1288MB，bank66和bank77的容量可编编程改变，可可以是2、4、8、16、32、64、128MBB，最大共1GGB。bank00可以作为引引导ROM，其数数据线宽只能能是16位和32位，其它它存储器的数数据线宽可以以是8位、16位和32位。5）8个存储器器bank:bank0bank55：SRAM、ROM。Bank6

37、bbank7：SRAM、ROM SSDRAM。6）s3c24440支持两两种启动方式式：NOR FLAASH启动，即即代码直接写写入NOR FLASHH，运行时直直接在NORR FLASSH上运行。NAND FLLASH启动动方式，即代代码烧到NAAND FLLASH中，借助助片内4K的sram，将将代码由NAAND FLLASH烤到到SDRAMM中，在SDRRAM中运行行。7）所使用的SSunpluus S3CC2440 Boardd V2.00说明图3.11如下： 图3.1（S33C24400说明图）3.1.2 GGPRS无线线模组的介绍绍GPRS模组采采用SIM3300通讯芯芯片，利用无

38、无线移动网络络实现语音传传输和点对点点数据传输。同同时，模组内内具备TCPP/IP协议议栈，可以直直接利用它实实现无线上网网。模组使用用标准的UAART串行通通信接口与主主芯片进行通通信，可以与与任何带有通通用UARTT串行通信接接口的控制器器进行连接。该模组具有以下下特性：支持EGSM9900M，DCS18800M，PCS19900M三种种频段，兼容容GSM PPhase 2/2+。（2）集成PAAP协议，可可供PPP连接使使用。（3）集成TCCP/IP协协议，方便实实现上网功能能。（4）支持包交交换广播控制制通道（PBBCCH）。（5）无限制的的辅助服务数数据支持（UUSSD）。GPRS模

39、组使使用标准串口口与主控制器器进行通讯。模模组带有一个个10针的接口口，该接口可可以和MCUU相连接也可可以通过模组组上的RS2232接口和和PC机串口相相连接。GPRS模组需需通过J4的电源开开关信号（PPWRKEYY）输入引脚脚向GPRSS模组输入如如图3.2所示的的上电时序GGPRS才能能被启动，启启动后GPRRS的信号指指示灯会闪烁烁。也可以手手动按下GPPRS模组上上的ON/OOFF按键，大大约2秒之后松开开，GPRSS模组亦可以以被启动。PowerONNNNNNPowerONNNNNNON15000msmms图3.2（GPPRS上电时时序图）GPRS模组实实物图3.33如下： 图3

40、.3(GPRS模模组实物图)当GPRS模组组启动之后，就就可以利用AAT指令通过过UART接口口实现数据和和语音的通信信功能；GPPRS的核心心芯片SIMM300通讯讯芯片的原理理图3.4如下：图3.4（SIIM300芯芯片原理图）GPRS模组的的部分接口电电路如下图33.5：图3.5（GPPRS模组接接口电路）连接GPRS模模组到开发板板的J15（GGPRS）接接口上，注意意顺序（实验验箱的12VV接模组的VVCC，IOOB0接PWWRKEY，GNDD接GND）插插接，且不可可插反或错位位；断开JPP7、JP88的所有跳线线；断开手柄柄接口与手柄柄的连接；配配置GPRSS；如连接耳耳麦和天线

41、。图3.6（GPPRS模组跳跳线连接图）3.1.3温湿湿度传感器（SSHT10）的介绍SHT1x (包括 SHHT10, SHT111 和 SHHT15) 属于Sennsirioon温湿度传传感器家族中中的贴片封装装系列。传感感器将传感元元件和信号处处理电路集成成在一块微型型电路板上，输输出完全标定定的数字信号号。传感器包包括一个电容容性聚合体测测湿敏感元件件、一个用能能隙材料制成成的测温元件件，在同一芯芯片上，与114 位的AA/D 转换换器以及串行行接口电路实实现无缝连接接。每个传感感器芯片都在在极为精确的的湿度腔室中中进行标定，校校准系数以程程序形式储存存在OTP 内存中，用用于内部的信

42、信号校准。两两线制的串行行接口与内部部的电压调整整，使外围系系统集成变得得快速而简单单。SHT11x：实物图图如图3.77：图3.7(shht10实物物)接口定义如图33.8：引脚名称描述1GND地2DATE串行数据3SCK串行时钟，输入入口4VDD电源NCNC必须为空图3.8（接口口定义图）SHT1x 的的供电电压范范围为2.44-5.5VV, 建议供供电电压为33.3V。在在电源引脚（VDD,GND）之间须加一个100nF的电容，用作去耦滤波。如图3.9：图3.9（SHHT10的连连接图）传感器不能按照照I2C 协议议编址，但是是，如果I22C 总线上上没有挂接别别的元件，传传感器可以连连

43、接到I2CC 总线上，但但处理器必须须按照传感器器的协议工作作。SCK 用于微微处理器与SSHT1x 之间的通讯讯同步。由于于接口包含了了完全静态逻逻辑，因而不不存在最小SSCK 频率率。DATA 引脚脚为三态结构构，用于读取取传感器数据据 。当向传感感器发送命令令时, DAATA 在SCK 上升升沿有效且在在SCK 高电电平时必须保保持稳定。3.1.4 红红外传感器的的介绍（1）红外技术术在现代科技技、国防和工工农业等领域域获得了广泛泛的应用。红红外传感系统统是用红外线线为介质的测测量系统，按按照功能能够够分成五类：1）辐射计，用用于辐射和光光谱测量；2）搜索和跟踪踪系统，用于于搜索和跟踪踪

44、红外目标，确确定其空间位位置并对它的的运动进行跟跟踪；3）热成像系统统，可产生整整个目标红外外辐射的分布布图像；4）红外测距和和通信系统；5）混合系统，是是指以上各类类系统中的两两个或者多个个的组合。（2）红外传感感器根据探测测机理可分成成为：光子探探测器（基于于光电效应）和和热探测器（基基于热效应）。红红外传感器图图3.10：红外模块实实物图3.111图3.10（红红外传感器实实物图） 图3.11(红红外模块实物物)模块接上电源后后若检测到有有人接近，输输出端会输出出1秒左右的高高电平，随后后恢复到低电电平。3.2 5伏伏开关电源电电路设计由于本控制系统统单元电路较较多对且对55V 电源的的

45、要求比较高高，其中TCC35 模块块的突发耗电电电流峰值可可达2.5AA,故外加的的稳压器件必必须达到足以以提供TC335 和其它它电路额定电电流的条件。在在本系统中,采用了芯片片s3c24440 完成成从12V 到5V 的的转换,必须须特别注意的的是,如图33.13由ss3c24440芯片完成成开关电源转转换需要大功功率的电感(100uHH)和电容,以提高储能能的能力,达达到单元电路路的耗电需求求。s3c22440为55.0V3AA 开关电源源稳压器。3.13（5VV 开关电源源稳压器电路路）4 软件平台4.1 linnux操作系系统介绍Linux 是是一套 Unnix-liike 的操操作

46、系统，是是 Unixx 的一种，它它控制整个系系统基本服务务的核心程序序 (kerrnel) 是由 Linnus 带头头开发出来的的，Linnux这个个名称便是以以Linuuss uunix来来命名，Liinus 选选择用大众众公有版权 (GPLL)的方式来来发行这份程程序，这个版版权允许任何何人以任何形形式复制与散散布 Linnux 的原原始程序，换换句话说，LLinux 实际上是免费的，使使用者在网络络上就可以找找到 Linnux 的原原始程序代码码，随心所欲欲的复制与更更改 Linnux 的原原始程序，在在因特网的日日渐盛行以及及 Linuux 开放自自由的版权之之下，吸引了了无数计算机

47、机高手投入开开发、改善 Linuxx 的核心程程序，使得 Linuxx 的功能日日见强大，所所以今日我们们可以在网络络上免费下载载 Linuux 使用，或或者花很少的的一点费用就就可以取得 Linuxx 光盘，这这都是因为 Linuxx 是 GPL 版权的缘缘故。除了核心程序以以外，一个操操作系统还需需要其它的系系统程序跟应应用程序才有有实用性，LLinux 系统中常用用的系统程序序大部份是美美国自由软件件基金会 (Free Softwware FFoundaation) 开发出来来的软件，而而且也有不少少机构或个人人为 Linnux 开发发应用程序，这这些程序一样样大多都是自自由软件，任任何

48、人都可以以免费的在网网络上取得，不不过自行去取取得这些程序序再一一安装装非常不便，于于是有些公司司或团体就会会去搜集、整整合 Linnux 上的的程序，把核心-系统程序-应用程序总合起来构构成一个完整整的操作系统统，让一般使使用者可以简简便的安装完完整个系统，这这就是所谓的的安装软件件包(diistribbutionn)，我们一一般讲的 LLinux 系统便是针针对这些安装装软件包而言言，同样是 Linuxx 系统，却却分成不同公公司、机构整整合出来的不不同安装软件件包，这就是是大家常常在在网络上看到到 Linuux 有那么么多种的的原因。 近几年的发发展，已使得得Linuxx成为微软、升升阳

49、的另一大大敌手。Liinux挟其其价格低廉、品品质良好与稳稳定的竞争优优势，正无形形无影地扩散散至众多以PPC为主的工工作 平台上。早早期因缺乏商商业性应用软软件，单凭学学术味道浓厚厚的工具程序序，是无法打打入一般商家家的主流操作作系统的。然然而，今日的的Linuxx已非吴下阿阿蒙，KDEE、 Gimpp、Gnomee等计划相继继地开展，为为X提供了更多多图形接口的的桌面操作环环境和应用软软件。 约1993年左左右，Linnux首先以以发行软 体（disttributtion）的的型态出现。这这是一群完整整的软件，包包含安装程序序、核心、应应用软件、XX、驱动程序序等的软件包包，经由Innte

50、rneet下载至磁磁 盘片进行安安装。那时的的安装程序简简陋，难以成成功地安装妥妥当，接口亲亲和力不足和和硬件支持不不良是最大的的障碍。4.2 Boaa服务器4.2.1 BBoa简介Boa 是一款款单任务的HHTTP 服服务器, 与与其他传统的的Web 服服务器不同的的是当有连接接请求到来时时, 它并不不为每个连接接单独创建进进程, 也不不通过复制自自身进程来处处理多链接, 而是通过过建立HTTTP 请求列列表来处理多多路HTTPP 连接请求求, 同时它它只为CGII 程序创建建新的进程, 这样就在在最大程度上上节省了系统统资源, 这这对嵌入式系系统来说至关关重要. 同同时它还具有有自动生成目

51、目录、自动解解压文件等功功能, 因此此, Boaa 具有很高高的HTTPP 请求处理理速度和效率率, 在嵌入入式系统中具具有很高的应应用价值。4.2.2 BBoa服务器器的实现机制制 Boa服务器和和普通Webb 服务器一一样, 能够够完成接收客客户端请求、分分析请求、响响应请求、向向客户端返回回请求结果等等任务. 它它的工作过程程主要包括：（1）完成Weeb 服务器器的初始化工工作, 如创创建环境变量量、创建TCCP 套接字字、绑定端口口、开始侦听听、进入循环环结构, 以以及等待接收收客户浏览器器的连接请求求；（2）当有客户户端连接请求求时,Webb 服务器负负责接收客户户端请求, 并保存相

52、关关请求信息；（3）在接收到到客户端的连连接请求之后后,分析客户户端请求, 解析出请求求的方法、UURL 目标标、可选的查查询信息及表表单信息, 同时根据请请求做出相应应的处理；（4）Web 服务器完成成相应处理后后, 向客户户端浏览器发发送响应信息息, 关闭与与客户机的TTCP 连接接。Boa服务器根根据请求方法法的不同, 做出不同的的响应. 如如果请求方法法为HEADD, 则直接接向浏览器返返回响应首部部; 如果请请求方法为GGET, 则则在返回响应应首部的同时时, 将客户户端请求的UURL 目标标文件从服务务器上读出, 并且发送送给客户端浏浏览器; 如如果请求方法法为POSTT, 则将客

53、客户发送过来来的表单信息息传送给相应应的CGI 程序, 作作为CGI 的参数来执执行CGI 程序, 并并将执行结果果发送给客户户端浏览器。 Boa 的的功能实现也也是通过建立立连接、绑定定端口、进行行侦听、请求求处理等来实实现的。4.3 CGII工具4.3.1 CCGI简介CGI 是 CCommonn Gateeway IInterfface 的的缩写，是服服务器端和用用户沟通的程程序，它可以以使你的网页页更生动，网网络上很多工工具例如搜索索引擎、留言言板、BBSS等都是 CCGI 程序序。 CGI是用来沟沟通HTMLL表单和服务务器端程序的的接口（innterfaace）。CCGI并不是是一

54、种语言，而而是可以被其其他语言所应应用的一个规规范集。理论论上讲，你可可以用任何的的程序语言来来编写CGII程序，只要要在编程的时时候符合CGGI规范所定定义的一些东东西就可以了了。由于C语言在平平台无关性上上表现不错（几几乎在任何的的系统平台下下都有其相应应编译器），而而且对大多数数程序员而言言都算得上很很熟悉，因此此，C是CGGI编程的首首选语言之一一。4.3.2 CCGI的实现现CGI是: “公共网关接接口”(Commmon Gaatewayy Inteerfacee)的简称，是是HTTP服服务器与其它它程序进行“交谈”的一种工具具，其程序须须运行在网络络服务器上。CGI是一段程程序，它

55、运行行在Servver上，提提供同客户端端 Htmll页面的接口口。（1）CGI的的功能：1）通常情况下下CGI程序序被用来解释释处理来自表表单的输入信信息，在服务务器产生相应应的处理，并并将相应的信信息反馈给浏浏览器。2）CGI程序序使网页具有有交互功能。（2）CGI处处理步骤：1）通过Intternett把用户请求求送到服务器器。2）服务器接收收用户请求并并交给CGII程序处理。3）CGI程序序把处理结果果传送给服务务器。4）服务器把结结果送回到用用户。（3）CGI可可以用任何一一种语言编写写，只要这种种语言具有标标准输入、输输出和环境变变量。1）CGI程序序的输出：CGI程序中的的标准输

56、出是是经过重定向向了的。CGGI程序并不不会在服务器器上产生任何何的输出内容容，而是被重重定向到客户户浏览器。这这样，如果编编写一个C的的CGI程序序的时候，把把一个HTMML文档输出出到它的sttdout上上，这个HTTML文档会会被在客户端端的浏览器中中显示出来。这这也是CGII程序的一个个基本原理。CGI程序第一一行输出的内内容必须是：Conttent-TType:ttext/hhtml这个输出作为HHTML的文文件头。因为为CGI不仅仅可以像浏览览器输出HTTML文本，而而且可以输出出图像，声音音之类的东西西，httpp服务器向远远程发送文件件时要说明文文件类型。2）两个重要的的CGI

57、环境境变量：QUERY-SSTRINGG：GET方方法表单输入入的数据，UURL中间号号后的内容。CONTENTT-LENGGTH：POOST方法输输入的数据的的字节数。4.4 Qt的的介绍 Qt 是一个个跨平台的 C+ 图图形用户界面面库，由挪威威 TrolllTechh 公司于11995年底底出品。Trrollteech 公司司在 19994 年成立立，但是在 1992 年，成立 Trollltech 公司的那批批程序员就已已经开始设计计Qt了，QQt 的第一一个商业版本本于 19995 年推出出。20088年1月311日，Nokkia公司宣宣布通过公开开竞购的方式式收购TroollTec

58、ch公司，旗旗下包括Qtt在内的技术术都归入Nookia旗下下。 Qt 的良好好封装机制使使得 Qt 的模块化程程度非常高，可可重用性较好好，对于用户户开发来说是是非常方便的的。Qt 提提供了一种称称为 siggnals/slotss 的安全类类型来替代 callbback，这这使得各个元元件之间的协协同工作变得得十分简单。丰丰富的 APPI：Qt包包括多达 2250 个以以上的 C+ 类，还还提供基于模模板的 coollecttions，sseriallizatiion， ffile， I/O ddevicee， dirrectorry mannagemeent， ddate/ttime 类

59、类。甚至还包包括正则表达达式的处理 功能。支持持 2D/33D 图形渲渲染、支持 OpenGGL（开放图图形语言）、大大量的开发文文档、XMLL 支持、WWebkitt 引擎的集集成，可以实实现本地界面面与Web内内容的无缝集集成，但是真真正使得 QQt 在自由由软件界的众众多 Widdgets (如 Leesstiff，Gtk，EEZWGL，XXformss，fltkk 等等)中中脱颖而出的的还是基于 Qt 的重重量级软件 KDE（桌桌面环境）。 4.5 AT命命令4.5.1 AAT命令集简简介AT即Atteentionn，AT 命令集集是从TE(Termiinal EEquipmment

60、)或DTE(DData TTerminnal Eqquipmeent)向TA(Teerminaal Adaapter)或DCE(DData CCircuiit Terrminatting EEquipmment)发发送的。通过过TA，TE 发送AT 命令来来控制MS(Mobille Staation)的功能，与与GSM 网络络业务进行交交互。用户可以通过AAT 命令进进行呼叫、短短信、电话本本、数据业务务、补充业务务、传真等方方面的控制。SIM300可可设置的ATT命令包括GSSM07.005、GSM077.07、ITU-TT介绍的AT命令，除除此之外，SSIM3000还支持SIMM公司扩展的