基于ARM9平台的智能家居系统的设计及实现.doc

摘要:智能家居，又称智能住宅。它是以住宅为平台，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的设施集成，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。参考文献[1] [8]等对智能家居有着详细的介绍。

本毕业设计考虑的是基于嵌入式ARM9平台的智能家居监控模块设计与实现，我们重点考虑了智能家居中的实时监控及简单的家电控制。我们将主要围绕以S3C2410为核心的硬件平台进行嵌入式系统开发，对其关键技术进行了研究与实现。在撰写本毕业设计时，我们首先介绍智能家居目前的发展趋势、研究现状、采用的相关技术等。然后，介绍关于视频监控的嵌入式平台搭建的大致过程以及注意事项。最后，详细的论述了如何利用摄像头进行一路动态图像的采集、如何利用zigbee技术实现简单的家用电器如电灯和电扇的控制，以及如何利用TCP/IP协议建立服务器接受控制命令和传送视频监控信号。

关键字 智能家居；视频监控；家电控制；ARM9；嵌入式Linux

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 选题意义-1

1.3 实现过程-1

2 智能家居系统实现方案-3

2.1 智能家居系统设计方案介绍-3

2.2 智能家居系统设计框图-3

3 搭建嵌入式开发平台-4

3.1 嵌入式系统的介绍-4

3.2 嵌入式硬件平台-4

3.2.1 ARM处理器-4

3.2.2 S3C2410体系-4

3.3 嵌入式系统软件-6

3.3.1 Linux系统介绍-6

3.3.2 ARM与Linux-6

3.4 嵌入式系统移植-6

3.4.1 Bootloader启动-6

3.4.2 Linux内核移植-7

3.4.3 JFFS2文件系统移植-7

3.5 搭建交叉编译环境-8

3.6 搭建NFS网络文件系统-8

4 视频监控程序的实现-9

4.1 图像采集设备——USB摄像头-9

4.2 基于V4L2的编程-10

4.2.1 V4L2中的重要的数据结构-10

4.2.2 V4L2图像采集过程-11

5 家用电器控制的实现-12

5.1 zigbee模块的介绍-12

5.2 zigbee使用方法-12

5.3 基于串口的zigbee控制协议-13

5.4 zigbee控制程序的实现-13

6 嵌入式Web服务器的实现-14

6.1 Boa服务器-14

6.1.1 Boa服务器介绍-14

6.1.2 Boa服务器的移植-14

6.2 HTML实现登录界面-15

6.3 监控界面的设计-15

7 流媒体服务器的搭建-17

7.1 流媒体服务器简介-17

7.2 流媒体服务器设计框架-17

7.3 流媒体服务器主要接口-18

8 功能测试-19

结论-22

致谢-23

参考文献-24

附录-25