智能家居系统
摘要：随着经济的发展，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，集安防控制、照明控制、多媒体娱乐、网络连接等功能于一体，满足信息时代人们高品质的生活追求。智能家居系统在欧美发达国家发展比较早，技术也比较成熟，但国内的应用正处在发展阶段，有着广泛的市场，因此，对智能家居系统的研究有着重要的意义。本系统以S3C2440芯片为核心处理器，外围扩展ZigBee模块、GPRS模块、红外模块、传感器等，采用嵌入式Linux操作系统和Boa嵌入式服务器为软件平台。宿主机使用Ubuntu10.04与Win7操作系统、ARM-Linux交叉编译环境、QT等进行开发。用到了内核的配置与调试、模块化驱动程序、根文件系统的制作等技术。各模块通过ZigBee技术、WIFI技术与中央控制器联系在一起，组成一个完整的系统。
关键词：智能家居；S3C2440；Linux；ZigBee
Intelligent Home Furnishing system
Abstract: with the development of economy, people began to look forward to have a safe, comfortable, energy-saving and convenient home environment. Intelligent Home Furnishing system through the integration of computer technology, embedded technology, sensor technology, network communication technology and automatic control technology, centralized or remote monitoring for family affairs, Ji'an control, lighting control, multimedia entertainment, network connection and other functions, to meet the information era, the pursuit of high quality life. Intelligent Home Furnishing system develops earlier in the western developed countries, the technology is relatively mature, but the domestic application is still in the development stage, it has a broad market. Therefore, it has important significance to the research of intelligent Home Furnishing system. The system uses S3C2440 chip as the core processor, the external expansion of the ZigBee module, GPRS module, infrared module, sensor, etc., using embedded Linux operating system and Boa embedded server for the software platform. The host uses Ubuntu10.04 and Win7 operating system, ARM-Linux cross compiler environment, QT, etc.. Use of the kernel configuration and debugging, modular drivers, root file system, such as the production of technology. Each module is connected with the central controller through ZigBee technology, WIFI technology to form a complete system.
Key words: smart home; S3C2440; Linux; ZigBee
目录
一、 绪论 1
（一）课题背景 1
（二）国内外现状 1
（三）主要研究内容 2
2家居系统方案设计 3
（一）课题任务要求与方案设计 3
（二）核心技术介绍 3
1、ZigBee技术 3
2、GPRS技术 4
3、WIFI无线网路通信技术 5
4、嵌入式Web服务器 6
（二）智能家居系统总体功能设计 7
1、家电控制 7
2、门窗控制 7
3、灯光控制 7
4、安防系统 7
5、视频监控 7
（三）智能家居系统总体模块设计 7
三、智能家居系统硬件电路设计 8
（一）系统硬件元件选型 8
（二）主控板电路设计 8
1、SDRAM 存储电路设计 9
2、Flash 存储电路设计 9
3、电源电路设计 10
4、用户按键电路设计 10
5、蜂鸣器电路设计 11
6、串口电路设计 11
7、USB接口电路设计 12
8、网络接口电路设计 12
9、系统总线接口电路设计 13
（二）ZigBee模块电路设计 13
（三）主要传感器电路确定 14
1、红外热释电传感器 14
2、气体烟雾传感器 14
3、温湿度传感器 14
（四）通信电路设计 15
1、ZigBee模块与处理器的通信电路设计 15
2、GPRS通信电路设计 15
四、智能家居系统软件设计 16
（一）软件功能总体设计 16
（二）Linux程序设计 17
1、软件平台的搭建 17
2、Linux内核的移植 18
3、根文件系统以及图形界面GUI的移植 20
4、 Linux设备驱动程序 22
（三）ZigBee模块 22
（四）GPRS模块 22
五、总结与展望 23
（一）总结 23
（二）展望 23
参考文献 23
参考文献
[1] 张磊磊．嵌入式WebServer智能家居系统控制器的研究及实现[D].西安：西安科技大学，2008.04
[2] 金东勇．Zigbee技术在智能家居控制系统中的应用研究[D].太原：太原理工大学检测技术与自动化装置，2008.05
[3] 杨彬彬．智能家居安防监控系统的设计及软件实现[D]．济南：山东大学检测技术与自动化装置，2008.05
[4] 杨晨．嵌入式智能家居系统控制系统的研究[D]．哈尔滨：哈尔滨理工大学，2007．03
[5] 瞿雷，刘盛德，胡咸斌．ZigBee技术及应用．北京：北京航空航天大学出版社，2007.09
[6] 熊辉．浅谈WlFi技术及其应用[J]．通信与信息技术，2007,(168)
[7] 李新峰，何广生，赵秀文．基于ARM9的嵌入式Linux开发技术[M]．电子工业出版社，2008.10
[8] 网蜂科技．产品使用手册—ZigBee嵌入式无线通信模块．
[9] 孙纪坤，张小全．嵌入式Linux系统开发技术详解——基于ARM[M]．人民邮电出版社，2007.09
[10] 高柯．基于Linux的GPS／GPRS手持设备的设计与实现[D]．武汉：武汉理工大学，2007
[11] 孙继坤，张小玉．嵌入式Linux系统开发技术详解一基于ARM．北京：人民邮电出版社，2006.08
[12] 李俊．嵌入式Linux设备驱动开发详解．北京：人民邮电出版社，2008.03
[13] 刘淼．嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006.01
[14] 郑灵翔编著,《嵌入式LINUX系统设计》,北京航空航天大学,2008
[15] mirco2440用户手册
[16]JonathanCorbet,AlessandroRubiniGregKroah·Hartman．LinuxDeviceDriversEdition3．Oreilly&AssociatesInc，2005
[17] GregerSandstrom，Stig Gustavsson，StefanLundberg，etal．Long-Term Viability of SmartHome Systems．IFIP International Federation for Information Processing，2005
http://www.bysj360.com/html/5839.html
http://www.bysj360.com/html/6302.html
