基于ARM的智能家居监控系统设计
基于ARM的智能家居远程监控系统设计
GPRS技术简述
通用分组无线业务以分组 交换技术为基础,采用IP数据 网络协议,使现有GSM网的数 据业务突破了最高速率为916 Kb/s 的限制, 最高数据速率 可达17112 Kb/s。GPRS具有 永远在线、高速传输、按流 量计费、减少无线资源浪费 及通信成本低等优点。
蓝牙技术简述
蓝牙技术主要目的是在全 世界建立一个短距离的无线 通信标准。它使用214～215 GHz的ISM频段传送语音和数 据。运用成熟、实用、先进 的无线技术来代替电缆,它提 供了低成本、低功耗的无线 接口,使所有固定和移动设备 通过微微网PAN(Personal Area Network)连接起来。
开 始
DS18B20 复位
发送读取序 列命令字
读取序列号
发送温度转 换命令字
DS18B20复 位
读取并计算 温度
结束
室温采集流程图
结束语
➢与传统智能家居系统相比，该系统控制中心硬件采用基于ARM920T内 核的32位嵌入式微处理器S3C2410X微处理器作为控制核心，该芯片本 身集成了包括存储器接口、通信接口(USB ,RS232) ,A/D ,JTAG等在内 的丰富的硬件资源,可简化外围设备与微处理器的硬件连接程度,提高系 统的稳定性、可靠性。 ➢软件采用Linux作为系统的嵌入式操作系统，该系统具有简单易行、成 本低、可随时操作、易被用户接受的特点。 ➢该系统控制中心与智能终端之间采用蓝牙无线传输方式,避免了有线连 接方式布线复杂、线路易腐蚀、维护不方便、影响室内美观等缺点。 ➢用户可以在GSM网络覆盖的任何范围内自由活动，发生入室盗窃或火 灾迹象时会接收到报警信息，当需要时可观看各个监控点的情况，完全 实现家电的手机远程遥控，在实际应用中具有一定的借鉴意义。
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇基于ARM的智能家居系统的设计与实现1基于ARM的智能家居系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能家居系统越来越受到人们的关注和青睐。
智能家居系统可以帮助我们实现更加便捷、安全、舒适的生活。
本文将介绍一种基于ARM的智能家居系统的设计与实现，包括硬件设计、软件设计和系统功能实现。
一、硬件设计1、开发板选型本系统采用的开发板为STM32F407ZGT6，这是一块基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器开发板。
它具有较高的性能和可靠性，并且具备丰富的通信接口，如Usart、SPI、I2C等。
此外，该开发板还具有丰富的外设资源，如ADC、DAC、PWM等，可满足本系统的多种功能需求。
2、传感器选型本系统使用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、人体红外传感器等。
这些传感器能够实时感知室内环境的温度、湿度、气味等情况，并且能够探测到室内有无人活动。
通过这些传感器的数据采集，本系统能够实现智能温度调节、空气净化、智能照明等功能。
3、执行器选型本系统使用的执行器主要有继电器、舵机、电机等。
它们能够根据系统的控制指令，实现各种设备的开启和关闭、门窗的开关、窗帘的升降等操作。
二、软件设计1、系统架构本系统采用面向对象的设计思想，将整个系统分为上位机、下位机和云平台三部分。
其中，上位机负责人机交互和数据处理，下位机负责传感器采集和控制执行器，云平台负责数据的存储和分析。
上位机与下位机之间通过串口通信进行信息交互，下位机通过WiFi模块将采集到的传感器数据上传到云平台，实现数据的实时监测和分析。
2、软件模块本系统的软件分为多个模块，包括数据采集模块、数据处理模块、控制模块、通信模块和数据存储模块等。
其中，数据采集模块主要负责从传感器获取相应的数据，并将数据发送到数据处理模块。
数据处理模块负责对采集到的数据进行处理，计算出相应的指标，并进行状态判断和控制指令的生成。
基于arm的智能家居监控系统的设计与实现
1.1 系统功能分析
的飞速发展，智能家居得到了广泛的应用。智能家居场景
本智能家居监控系统主要包括以下模块：
联动是智能家居系统提供的一种自动化服务，通过智能设
1.1.1 M0 模块
备感知环境及场景变化，并自动执行相应的动作，全面提
M0 开发板负责采集室内的温度、湿度和光照等信息，
升用户体验[1]。依据该思想，本系统使用摄像头采集室内视 借助 M0 开发板主板集成的 ZigBee 模块将数据借助协调
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价值工程
基于 ARM 的智能家居监控系统的设计与实现
Design and Implementation of Smart Home Monitoring System Based on ARM
王维 WANG Wei曰康世英 KANG Shi-ying曰张忠 ZHANG Zhong
（咸阳师范学院计算机学院，咸阳 712000） （School of Computer Science，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，China）
Abstract: The monitoring of environmental information is implemented in the existing home system, but the intelligence is lacked. For
this problem, this system adapted Linux operating system, FS2410 development board, C language, and used USB camera to collect images,
学院“青年骨干教师”培养项目（No.XSYGG201718）。 listen 函数监听是否有客户端请求，如果发现客户端有请
基于ARM的智能家居监控系统的设计与实现
基于ARM的智能家居监控系统的设计与实现基于ARM的智能家居监控系统的设计与实现智能家居监控系统是随着科技的发展而崭露头角的一项技术创新。
它结合了计算机科学、电子工程和通信技术，利用物联网技术实现了对家居环境的监控和控制。
在智能家居监控系统中，ARM架构起到了关键的作用。
本文将介绍基于ARM的智能家居监控系统的设计与实现，包括系统的功能需求、系统的硬件设计和软件实现等方面。
首先，我们需要明确智能家居监控系统的功能需求。
智能家居监控系统主要用于对家居环境的安全、舒适、便利进行监测和控制。
因此，系统需要具备以下功能：远程监控、远程控制、安全防护和环境舒适度监测。
其中，远程监控功能可以通过摄像头和传感器实现，远程控制功能可以通过人机交互界面和执行器实现，安全防护功能可以通过视频识别技术和门窗传感器实现，环境舒适度监测则需要温湿度传感器和烟雾传感器等。
接着，我们进行系统的硬件设计。
ARM架构是一种低功耗、高性能的处理器架构，非常适合用于嵌入式系统。
在智能家居监控系统中，我们选用ARM处理器作为核心控制器。
其次，我们需要选择合适的摄像头、传感器和执行器等外围设备。
摄像头可以采用高清摄像头，传感器则要选择具有高精度和稳定性的温湿度传感器、烟雾传感器、门窗传感器等。
执行器方面，可以选择可以通过远程控制的插座、灯光控制器等。
最后，我们连接这些外围设备，并通过总线进行数据交互，达到智能家居监控系统的目的。
然后，我们来介绍系统的软件实现。
在ARM处理器上运行的软件是系统的大脑，主要负责控制各个外围设备的交互和功能的实现。
首先，我们需要开发一个图形化人机交互界面，实现用户对系统的远程监控和控制。
其次，我们需要开发一个数据处理模块，用于对传感器数据进行处理和分析，从而实现环境的舒适度监测和安全防护等功能。
最后，我们需要开发一个远程控制模块，实现用户对系统的远程控制命令的下发和执行。
最后，我们对系统进行测试和优化。
在测试阶段，我们需要验证系统的功能是否实现，并进行系统的稳定性测试和性能测试。
基于ARM的智能家居系统设计
基于ARM的智能家居系统设计摘要：本文旨在介绍一种基于ARM的智能家居系统的设计。
该系统通过使用ARM 芯片，结合传感器技术、无线通信技术和云计算技术，实现对智能家居中多种设备的监控、控制和管理，提高了家居安全、舒适和能源利用效率。
设计包括硬件系统和软件系统两个方面，其中硬件系统包括传感器模块、通信模块、控制模块和电源模块，软件系统包括数据处理、通信和用户界面三个部分。
最后通过实验验证了该系统的可行性和稳定性，证明了该系统在实际应用中的优越性。
关键词：ARM、智能家居、传感器、无线通信、云计算引言随着智能技术的不断发展，智能家居作为智能化家居的重要组成部分，已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
智能家居系统可以实现对家居中多种设备的监控、控制和管理，提高了家居安全、舒适和能源利用效率。
在智能家居系统中，传感器技术、无线通信技术和云计算技术起着至关重要的作用。
本文基于ARM芯片设计了一种智能家居系统，以此来实现对智能家居的监控、控制和管理。
系统设计2.1 硬件系统设计硬件系统包括传感器模块、通信模块、控制模块和电源模块。
传感器模块：传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气体传感器等。
这些传感器可以实时感知家居中各种环境参数，将其转换为电信号，输入到ARM芯片中进行处理。
通信模块：通信模块采用Wi-Fi或蓝牙通信技术，实现智能家居系统和用户手机或电脑的通信。
用户可以通过手机或电脑远程监控、控制和管理智能家居中的各种设备。
控制模块：控制模块包括继电器模块、电机模块、灯光模块等，可以通过ARM 芯片实现对智能家居中各种设备的控制和管理。
电源模块：电源模块主要负责为各个模块提供电源，其中传感器模块和通信模块采用DC-DC稳压模块进行稳压，控制模块采用开关电源模块进行供电。
2.2 软件系统设计软件系统包括数据处理、通信和用户界面三个部分。
数据处理：数据处理模块主要负责对传感器模块采集到的各种环境参数进行处理和分析。
基于ARM的智能家居综合控制系统设计与实现
沈阳理工大学硕士学位论文基于ARM的智能家居综合控制系统设计与实现姓名：靳江伟申请学位级别：硕士专业：@指导教师：刘勇2011摘要随着科技的进步，各种自动化、智能化产品层出不穷，极大的改变了人们的生活方式，也改变着人们的思维方式。
在这种背景下，人们对住宅的概念有了翻天覆地的变化，对居住环境提出了更高的要求。
智能家居的概念也就在这种理念的驱动下应运而生。
本文以现有智能家居系统为研究对象，分析了目前智能家居解决方案的特点和存在的不足，结合目前国内智能家居发展的情况，设计了一种以传统住宅为基础的智能家居综合控制系统。
系统以中央控制器为核心，采用新兴的ZigBee技术作为控制网络的通信手段，使用模块化的设计方法，在外围模块的配合下，实现了诸如：远程控制、温度采集、传统家电控制、灯光控制、电话短信报警、远程监控等一系列功能。
本文首先分析了几种典型智能家居的解决方案，分析借鉴现有方案的基础上，提出了自己的总体方案，同时对家庭内部子网进行了详细设计。
在中央控制器的设计上，采用了三星的2440_ARM 9微处理器作为硬件平台；采用了嵌入式Linux 操作系统和Boa嵌入式Web服务器为软件平台。
通过CGI通用网关接口实现了通过浏览器对家中情况的了解和各种设备的控制功能。
外围模块部分主要实现了ZigBee/红外转发模块、温度采集模块、灯光/电源控制模块的自主设计和实现，同时完成了网络监控、GSM报警等模块的集成工作。
各个模块通过ZigBee技术、以太网技术、Wi-Fi技术等网络技术组成的家庭子网与中央控制器紧密的联系在一起组成了一套完整的系统。
最后通过中央控制器远程对各个模块进行了实际测试，各个模块功能正常，基本符合预期结果。
关键词：智能家居；ARM；嵌入式Linux；ZigBeeAbstractWith the progress of science and technology , all kinds of automatic and intelligent product emerge in endlessly .It greatly changed people's life style and thinking mode. In this context, the people on residential concept has changed a lot and put forward higher request on living environment. Smart Home concept emerged at the historic moment. Based on the existing Smart Home system as the research object, this paper analyses the current Smart Home solution characteristics and deficiency. Combining the current domestic Smart Home development circumstance, design a kind of traditional residence based Smart Home comprehensive control system . The system with the central controller as the core, adopted new ZigBee technology as control network means of communication, using modular design methods, in the peripheral modules coordinates, realized such as: remote control, temperature gathering, traditional household appliances control, lighting control and so on a series of function.This paper first analyzes several typical Smart Home solutions, in reference to and analysis on the basis of present project, the author puts forward his own overall scheme and detail designed the family internal subnet,then proposed his own improvement plan on the security of wireless sensor network technology of ZigBee. In the central controller design, it used samsung's 2440_ARM 9 microprocessor as hardware platform; using the embedded Linux operating system and BOA embedded Web server for software platform. Through the Common Gateway Interface (CGI) realized the functions of understanding the home situation and various equipment control through web browser. Peripheral modules part mainly realizes the infrared forwarding module, temperature acquisition module, lighting/power switch control module independent, meanwhile finishing the integrated work of network monitoring,GSM alarm module andsuch on.Each module through family subnet ,closely linked together to central controller,form a complete set of system.Finally,through central controller for each module remote practical testing,each module function is normal, Basically comply with expected results.Key words:Smart Home;ARM;Embedded Linux;ZigBee第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景随着信息社会的发展，计算机和信息家电已越来越多地出现在人们生活之中，而这一切的发展最终的目的都是为了方便人们的生活，为人类提供一个舒适、便捷、高效的生活环境。
基于ARM的智能家居设计
基于ARM的智能家居设计本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！本系统采用嵌入式MCU(S3C2440)作为主控器件，用户使用Web 浏览器，通过以太网远程访问内置Web 服务器的监控摄像机，不但可以实现对现场的远程视频监控，而且可以向监控现场发送指令. 在整个系统的实现过程中，嵌入式Web 服务器起着十分重要的作用，当家庭智能网关将家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能科技化的现代智能家居系统。
1 课题背景由于通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。
这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。
智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。
2 系统总体方案总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的。
设计方法大致如下：根据系统的要求，首先确定出系统类型。
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。
选择执行机构，执行机构是微控制系统的重要组成部件之一。
本系统特点是体积小，成本低，功能强，功耗低，是微机应用产品化的最佳几种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。
而把单片机面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。
3 硬件电路设计S3C2440A是韩国三星公司推出的16/32位RISC 微控制器，其CPU采用的是ARM920T内核。
特点：具有PLL时钟发生器，主频最高可达533M。
内核供电最高400M，供电最高533M。
存储器支持、、、。
I/O均支持供电。
s3c2440为单机器周期执行指令集。
基于ARM智能家居视频监控系统的设计与实现
动 。 体感 应模块 驱 动可 以编译 成可加 载模块 ， 人 通过 ＃ｎ ｍｏ ｌｋ ￣ 载到 内核 中。本 系统使用 Ｉｔｌ 司 ｉｓ ｄ ｇ ． Ｊ １ｏ Ｄ ｎｅ公 的 开 源视 觉库 Ｏ ｅＣ ２００ 因 此需 要 将此 库 函数 ｐ ｎ Ｖ ．．。
文件 编译 到文件 系统 中。
基 于ＡＲ Ｍ智 能 家 居 视 频 监 控 系统 硬件 框 图如
图１ 示 。 所
务器端 （ ｅ ｅ ） ／架 构 的视频 监 控系 统充 分利 用 Ｓ ｒ ｒ 。Ｂ Ｓ ｖ
了 网络 功 能 。用 户 只需 在远 程浏 览 器客 户端 中输 入 开发板 的 地 址 ．就 可 以在 网页上 查 看视 频 并进 行
能 上都 不能 很好 地适 应 于智 能家 居 的需求 。针对 以 上 问 题 ．本 文 设 计 了 基 于 Ａ Ｍ （ ｖ ｎ ｅ ＩＣ Ｒ Ａｄ ａ ｃｄ Ｒ Ｓ
Ｍａｈｎ ｓ 的视 频 监 控 系 统 ． 时 在 监 控 系 统 中 引 人 ｃｉｅ ） 同
内， 人体 红外 传感 器将 采 集 到红外 信号 ， 出３３ 输 ． Ｖ高 电 平 ， 时触 发ＡＲ 板 产 生 中断 命 令 ， 此 Ｍ 执行 中断 子 程序 。 制ＵＳ 摄 像 头采 集 图像 ， 控 Ｂ 并将 采 集 的 图像 存 储 在 Ａ Ｍ 开发 板 指 定 的位 置 。然 后ＡＲ 处理 器 对 Ｒ Ｍ
移植技 术 已经很 成熟 ． 不详 细论 述 。Ｌｎ ｘ 故 ｉ 内核 自 ｕ 带 了ＵＳ Ｂ摄像头 驱动 。所 以不需 要 再移植 摄像 头驱
Ａ Ｍ开 发 板 采 用 天 嵌 公 司 的Ｔ ４ ０ 发 板 ， Ｒ Ｑ２ ４ 开
核 心板采 用三 星Ｓ Ｃ ４ ０ ３ ２ ４ 芯片 ， Ｒ ９ ０ Ａ Ｍ ２ Ｔ内核 。处 理 器 具 有 ６ Ｍ 的 Ｓ Ｒ Ｍ ， ２ 的 Ｎ Ｌ Ｈ， ４ Ｄ Ａ Ｍ ０Ｒ Ｆ ＡＳ ２ ６ 的ＮＡ Ｄ Ｌ Ｈ：一 个ＲＳ ３ 串 口接 口和 三 ５Ｍ Ｎ Ｆ ＡＳ ２２
基于ARM的智能家居视频监控系统
引言随着科学技术的进步，人们对生活质量也提出了越来越高的要求，舒适、合理、便捷和安全的家居环境正逐步被大众所青睐。
视频监控作为家居安防的重要组成部分，也逐步受到人们的重视。
这里设计采用ARM处理器嵌入Linux操作系统的方法实现家居视频监控。
Linux 操作系统作为嵌入式系统的新宠以其开源特点非常适合面向开发，而ARM核凭借其较高的指令和数据处理能力更是吸引了众多研发人员的眼球，二者的结合为智能家居视频监控提供了一个崭新的发展方向。
1 智能家居系统的总体架构智能家居系统就是利用计算机技术、数字技术、网络通信技术和综合布线技术，将与家庭生活密切相关的家电控制系统、防盗报警系统、网络信息服务系统等通过家庭网络有机结合起来，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。
目前比较流行的智能家居系统由四大部分组成：家居安防系统、家居通讯系统、家居家电自动化控制系统和家居音视频系统。
图1给出了一个简单的智能家居系统架构。
智能家居系统中我们可以通过任意网络设备访问Web服务器的家庭网关以监控家用电器、报警设备和摄像头等设备的运行情况来实现住家的智能化。
在现阶段智能家居起步时期，家居设计的时候往往把音视频系统放在很重要的位置，这里介绍一种用于居家的视频监控方法。
2 视频监控系统的架构鉴于家居系统的结构特点，选用集软硬件于一体，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点的嵌入式系统。
设计采用ARM(Adva-nced RISC Machinesl核嵌入Linux操作系统的方法实现。
系统主要由嵌入式S3C2410处理器、相关支撑硬件、USB摄像头、嵌入式操作系统Li-nux及应用软件等部分组成，该系统是可以独立工作的“器件”。
2．1 系统的硬件结构系统硬件部分主要包括S3C2410处理器、储存器和外围电路，其结构框架如图2所示。
戒烟产品：问学堂：基于ARM9的嵌入式S3C2410处理器是整个系统的核心，它提供了丰富的片内资源，支持Linux操作系统，并能完成整个系统的调度工作。
基于ARM6410的智能家居视频监控系统设计
基于ARM6410的智能家居视频监控系统设计随着科技的不断发展，智能家居系统已经成为了现代家庭的重要组成部分。
而视频监控系统作为智能家居的重要功能之一，能够帮助家庭实现安全监控和远程控制。
本文将介绍一种基于ARM6410芯片的智能家居视频监控系统设计。
首先，我们需要了解ARM6410芯片的基本特性。
ARM6410是一种高性能低功耗的处理芯片，具有强大的计算能力和图像处理能力。
它能够提供高清晰度的视频图像，并支持多种视频编码格式。
此外，ARM6410芯片还具有强大的网络连接能力，能够实现视频数据的传输和远程控制。
在设计智能家居视频监控系统时，我们需要考虑到以下几个方面。
首先是视频摄像头的选择。
我们可以选择支持高清晰度视频拍摄的摄像头，并通过ARM6410芯片进行图像处理和编码。
其次是系统的存储和传输能力。
我们可以使用高速存储器和网络接口来存储和传输视频数据。
最后是系统的远程控制能力。
我们可以通过网络连接实现远程监控和控制，用户可以通过手机或电脑远程查看家中的视频画面，并进行相应的操作。
在智能家居视频监控系统的实际应用中，我们可以实现以下几个功能。
首先是实时监控功能。
用户可以通过手机或电脑实时查看家中的视频画面，了解家庭的动态。
其次是移动侦测功能。
系统可以通过图像处理算法实现移动侦测，一旦检测到移动物体，系统会自动发出警报。
此外，系统还可以支持视频录像和存储功能，用户可以随时回放和查看之前的视频记录。
总的来说，基于ARM6410的智能家居视频监控系统设计能够有效提升家庭安全性和便利性。
它不仅具备高清晰度的视频图像和强大的图像处理能力，还支持远程监控和控制功能。
未来，随着科技的进一步发展，智能家居视频监控系统将会更加智能化和人性化，为家庭带来更多的便利和安全。
基于ARM_的智能家居监控系统设计
第6期2024年3月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.6March,2024基金项目:国家级大学生创新创业训练一般项目;项目名称:基于ARM 的智能家居系统的设计和实现;项目编号:202310959025㊂安徽省大学生创新创业训练一般项目;项目名称:基于ARM 的智能家居系统的设计与系统;项目编号:S202210959050㊂作者简介:刘雨晴(2001 ),女,本科生;研究方向:通信工程㊂∗通信作者:洪宇(2002 ),男,本科生;研究方向:通信工程㊂基于ARM 的智能家居监控系统设计刘雨晴,洪㊀宇∗(安徽三联学院,安徽合肥230601)摘要:随着科学技术的快速发展以及人们经济收入的提高,人们的物质文化生活的需求也在日益增长㊂安全舒适的家居能够提高人们生活质量,智能家居的出现恰好满足这一需求㊂智能家居监控系统更是智能家居不可或缺的一部分㊂文章利用ARM 嵌入式技术设计了智能家居监控系统,打造更加便利的居住环境㊂关键词:智能家居;ARM ;视频监控;流程设计中图分类号:TP311.1㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀智能化家居提高了现代人的生活水平㊂传统的监控系统价格昂贵㊁功能差,无法满足现代化生活的需要㊂嵌入式网络视频监控系统具有体积小㊁功耗低㊁可靠性高等优势,被广泛应用于智能化家居的生活安防系统㊂家居的智能化主要通过设计家庭控制系统而实现,而家庭控制网络则是实现家居智能化控制的关键㊂因此本文基于ARM 嵌入式技术,设计了一套与智能家居相结合的嵌入式网络视频监控系统,实现了智能化家居控制系统的安全可靠运行㊂1㊀支持智能家居的无线通信㊀㊀无线宽带(Wireless Fidelity,Wi-Fi)是一种采用无线通信方式连接无线局域网技术的通信设备,主要工作在2.4GHz 和5GHz 的频段㊂在日常应用中,无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)又常被称作Wi-Fi,两者有区别但又密切相关,Wi-Fi 网络使用无线通信方式,无需繁杂的网络布线就能够实现部分区域网络的全覆盖,实现整个区域网络的数字化与无线化,使人们的生活变得更加方便与丰富[1]㊂目前,Wi-Fi 网络已被广泛应用于家庭㊁企业以及公众热点区域,实现用户终端设备的灵活接入㊂无线局域网借助无线通信技术,不同于传统有线局域网存在布线的问题,是计算机技术和无线通信技术相结合的成果㊂而Wi-Fi 作为无线局域网中常用的通信标准,是短距离无线技术,通常被应用于家庭以及各种办公场所,具有传输速度快㊁覆盖范围广㊁便利性好㊁成本低㊁可靠性高等优点,具有十分广阔的市场前景㊂随着Wi-Fi 技术的不断发展和完善,其组网方便㊁成本低廉㊁覆盖范围广和传输速率高等优势有效弥补了用户网络终端接入技术的缺陷㊂综合考虑系统的可靠性㊁传输能力㊁实时性㊁经济成本以及系统的可行性等因素,本文研究的智能家居监控系统采用Wi-Fi 无线通信技术,以满足智能家居监控系统的应用要求㊂2㊀嵌入式系统及其架构介绍㊀㊀嵌入式系统是一种以应用为中心㊁软硬件可裁剪㊁体积小㊁功耗低㊁具有很强专用性的计算机系统㊂嵌入式系统往往采用 软硬件同时设计 的设计方法,即在相同的开发环境和开发工具下进行软件和硬件的协同开发㊁设计以及综合验证等[2]㊂在目标应用系统的引导下,系统综合研究系统软件和硬件的功能,整合现有资源,同时设计出系统的软㊁硬件体系结构,并且合理地分配软㊁硬件功能,本文所提方案在最大程度上挖掘出系统的软㊁硬件能力,得到了高性能㊁低成本的设计方案㊂一个完整的嵌入式系统由中央处理单元(Central Process Unit,CPU)㊁外围硬件设备㊁操作系统㊁应用程序等部分组成㊂其中CPU 是整个嵌入式系统的核心部件,具有强大的处理能力和高集成度,CPU 包含运算器和控制器模块[3]㊂在CPU 基础上本文研究配置相应的外围电路,即可形成嵌入式最小系统㊂目前人们将一些常用的外围电路和应用器件集成在一块电路板上,形成能够满足一般用户需求的通用核心系统,便于人们进行学习和应用开发调试㊂待开发调试完成后,用户可以根据实际需要进行软硬件的剪裁,形成真正的嵌入式应用系统㊂嵌入式系统主要是由功能层㊁软件层㊁中间层㊁硬件层等组成,结构如图1所示㊂硬件层包含所有硬件资源;中间层用于帮助支持应用开发和工作软件,规范了软件对硬件的使用;软件层可以协调各个硬件模块的工作,合理调度系统资源,维护系统的正常运行;功能层是针对特定的应用领域,通过应用程序来实现用户的预期目标㊂㊀应用程序软件层文件系统图形用户接口任务管理实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)中间层BSP /HAL 硬件抽象包/板级支持包硬件层D /A 转换器A /D 转换器I /O 转换器嵌入式微处理器通用接口只读存储器(Read -Only Memory,ROM)同步动态随机存取内存(Synchronous DynamicRandom -Access Memory,SDRAM)人机交互接口嵌入式计算机系统图1㊀嵌入式系统结构㊀㊀目前,嵌入式系统被应用于工农业生产㊁日常生活㊁工业控制㊁航空航天等诸多领域㊂随着科学技术的快速发展,嵌入式系统不仅能够在这些领域中被深入应用,还可以在其他领域中日益显现其作用㊂早期的智能家居监控系统终端大多是由单片机进行控制的,存在扩展性不足和处理能力不高等缺点㊂嵌入式系统具有超强的网络功能处理能力,加上控制软件程序应用可实现新功能的增加和性能的大幅提升,进而形成一个完整的智能家居监控系统㊂3㊀监控系统主控模块㊀㊀智能家居视频监控系统的硬件部分由基于ARM 的嵌入式系统构成的视频监控前端和监控主机服务器2个部分组成㊂视频监控系统的前端主控模块由基于SAMSUNG 的S3C2440的ARM9核心模块和Micro2440软件开发工具包(Software Development Kit,SDK)开发板及VGA 显示卡构成㊂Micro2440开发板由Micro2440核心板和Micro2440SDK 底板组成,Micro2440核心板是以ARM9架构处理器为核心的最小系统板,具有最基本的系统配置㊂CPU 采用基于ARM 的ARM920T 处理器核的SAMSUNG S3C2440处理器[3]㊂控制器采用0.13μm 制造工艺的16/32bit 微控制器㊂所提方案在该处理器内部集成了丰富的资源㊂处理器核心板通过排线接口与SDK 底板连接,能够使用底板上扩展的各种接口,也可以根据应用要求实现更多的接口扩展㊂Micro2440开发板可支持ARM-Linux㊁WindowsCE5.0/6.0㊁uCos2㊁2440test 等程序,并为其提供完整的源代码包,拥有相应的编译开发工具,为用户提供良好的开发环境㊂利用相应的开发工具,所提方案能够实现智能家居监控系统各种功能控制软件的开发和运行㊂在实际应用中,如果需要设置本地视频数据存储,所提设计方案可以通过通用串行总线(UniversalSerial Bus,USB)接口连接外置大容量硬盘㊂此外,本系统在SDK 开发板上还配置了VGA 模块,通过VGA 接口可以直接连接显示器,实现本地系统监控设备㊂4㊀系统硬件的总体架构㊀㊀智能家居视频监控系统主要以视频监控综合平台为核心㊂文章主要讨论视频监控系统中基于ARM 嵌入式系统控制的前端部分㊂前端部分系统的硬件设计总体架构如图2所示㊂监控前端部分包括以ARM9为核心处理器的控制模块㊁视频采集和编解码单元以及本地存储器㊁有线和无线网络通信接口模块㊂本地存储器作为前端的视频信息缓存,主要用于平滑网络传输,避免网络繁忙造成视频监控系统数据丢失,其无需较大容量㊂监控数据可以根据设置和网络实际连接情况,选择采用有线或无线网络传输㊂因此,前端模块需要配置有线和无线网络接口[4]㊂根据需要,设计方案还可以在前端系统中设置简单的按键输入设备和显示设备㊂图2㊀前端部分系统的硬件设计总体架构智能家居视频监控系统前端模块对视频信号的主要处理过程包括摄像头视频信号采集的数字化转换㊁视频数据流的接入存储和初步处理㊁本地显示以及监控视频数据的上传㊂视频监控前端模块采集的监控视频数据流在经过初步处理后,还必须上传至系统视频服务器,实现集中存储和综合分析㊂前端模块配置有线网络接口和无线通信模块,以有线的以太网网络优先作为视频数据上传通道,Wi-Fi 无线通信方式作为备用上传通道㊂5㊀方案介绍5.1㊀主控模块㊀㊀主控模块是智能家居视频监控系统前端部分的核心,控制视频监控系统前端部分的运行,主控模块如图3所示㊂图3㊀主控模块5.2㊀工作流程㊀㊀在视频监控系统中,基于ARM 嵌入式系统控制的前端部分工作流程如下:数据采集ң编码压缩ң存储传输ң远程监控控制㊂(1)摄像头或摄像头模组:作为前端数据采集设备,用于拍摄实时的视频或图像㊂所采用的摄像头通常具有高分辨率㊁广角㊁自动对焦等功能,以适应不同监控场景的需求㊂(2)视频编码器:用于将摄像头采集的视频信号转换为数字信号,并进行压缩编码,以减小数据量并节省存储空间和带宽㊂常用的视频编码标准包括H.264㊁H.265等㊂(3)存储和传输:ARM 嵌入式系统可以将处理后的视频数据存储在本地存储设备(例如SD 卡)中,也可以通过网络传输到远程服务器或云端存储,这样用户就可以随时随地访问和管理视频数据㊂(4)远程监控与控制:通过网络连接,ARM 嵌入式系统可以与远程监控中心或者用户设备进行通信,实现㊀㊀远程监控和控制㊂用户可以通过手机㊁电脑等终端设备实时观看摄像头视频㊁回放录像㊁调整系统设置等㊂5.3㊀拟解决的问题㊀㊀从系统设计部分来看,智能家居监控系统没有应用其他的监控传感器,关于声㊁光㊁电等方面的告警无从得知㊂因条件有限,文章采用本地化部署监控服务器的方式进行视频监控,可扩展性较差㊂因此,未来研究将对系统的易拓展性进行进一步提升㊂6㊀结语㊀㊀智能家居视频监控系统利用现有的高科技技术,能够随时监控家居的生活情况㊂当发现家庭住宅或周围环境异常时,监控系统能够通过互联网终端㊁手机客户端等向用户及时报告问题或直接报警㊂用户还可利用智能家居的远程监控系统,通过手机㊁电脑等对智能家居设备进行进一步处理,保证家庭财产和人身安全㊂用户也可通过手机㊁电脑等查看家中各方位摄像头,了解家中门窗的安全情况以及家中成员的活动情况㊂智能家居视频监控系统能够惠利民生,存在较高的发展空间㊂如今,智能家居视频监控系统的需求日益增长,许多研究机构都在积极地开发研究,展开市场调研,希望能早日研制出更符合市场需求的监控系统㊂智能家居监控系统的进一步完善将继续推动相关软件市场的发展,未来,智能家居视频监控系统的使用势必更加普及㊂总体而言,智能家居监控系统的功能旨在提供全面保护并确保人员和财产的安全,增强居民的防范意识,从而营造出安全㊁健康㊁舒心的家居环境㊂参考文献[1]余胜贤.基于蓝牙Mesh 和Wi-Fi 的智能家居控制系统设计与实现[D ].杭州:杭州电子科技大学,2023.[2]尹虎,于娟,戚明珠.嵌入式系统在智能家居环境中的应用[J ].电子技术与软件工程,2022(15):29-32.[3]吕洪波,徐欣,王新超.嵌入式网络摄像机的研究与设计[J ].科技信息(学术研究),2007(27):226-227.[4]何鑫宇.基于ARM 的智能家居监控系统的设计与实现[D ].南京:南京邮电大学,2022.(编辑㊀沈㊀强)Design of smart home furnishing monitoring system based on ARMLiu Yuqing Hong Yu ∗Anhui Sanlian University Heifei 230601 ChinaAbstract With the rapid development of science and technology and the increase of people s economic income people s material and cultural life demand is also increasing.Safe and comfortable home furnishing can improve people s quality of life the emergence of smart home furnishing just can meet this demand.Smart home monitoring system is only an indispensable part of the smart home furnishing.This paper uses ARM embedded technology to design the smart home furnishing monitoring system to create a more convenient living environment.Key words。
基于ARM和ZIGBEE的智能家居系统设计
电子技术 • Electronic Technology92 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】ARM ZIGBEE 智能家居系统1 引言出门忘记带钥匙，不确定到底有没有锁门？不想半夜起床抹黑开灯？突遇降雨忘记关家里窗户？相信不少人都有过类似的困扰，而智能家居正是为了解决所有不便而生。
智能家居主要凸显了其智能化程度，充分发挥了现代电子计算机、网络通信、自动控制等前沿科技的作用，结合家庭生活应用场景，把所有家用设备都接入到一个统一的平台进行管理，以提高家庭生活的舒适性、安全性和环保性。
智能家居除了为人们提供传统的居住功能之外，更是在舒适安全、高效节能等方面给予了用户更广泛的享受空间；家居设备经过智能化改造后将成为会“思考”的工具，根据预设的参数自动作出相应的调整，使用户无论身在何处，都能随时监视和控制家庭的智能设备，大大提升了人们的生活质量，节约了时间，降低了风险，节省了能源。
室内生活环境中湿度过大，会造成家具受潮、墙壁发霉，滋生细菌，对人体的健康造成危害，如湿疹、风湿性关节炎等。
在长江中下游地区的梅雨季节，这种现象尤为严重。
而室内环境过于干燥，会造成地板、墙壁开裂，人体皮肤干燥、咽痛等。
实验测定，最宜人的室内温湿度是冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。
智能家居系统可以根据预设好的人体最舒适的温湿度，智能判断是否需要自基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统设计文/于川皓本文通过设计分为硬件部分和软件部分：基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统，基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统。
系统以STM32单片机为核心，实现了对多个传感器模块的控制和数据采集，然后由统一汇总至ZigBee 通信终端上，最后由ZigBee 通信终高速传输给协调器。
基于ARM的智能智能家居控制系统设计与实现
基于ARM的智能智能家居控制系统设计与实现一、引言在信息技术日新月异的今天，智能家居已经成为了一个不可忽视的市场。
随着技术的发展，越来越多的家庭开始使用智能家居设备，以便更便捷、更舒适地生活。
本文将讨论一个基于ARM的智能家居控制系统，其设计和实现过程，希望能够对智能家居行业的相关从业者、爱好者以及学生有所帮助。
二、智能家居控制系统功能设计2.1 系统功能模块设计智能家居是由多种智能设备组成的一个网络体系，一般包括智能门锁、智能灯光、智能音响、智能门窗、智能燃气报警器、智能温控器等。
基于ARM的智能家居控制系统一般需要包含以下几个功能模块：（1）LED 灯控制模块：主要负责实现对家庭 LED 灯的控制，包括开关、调光、颜色调节等功能。
（2）红外设备控制模块：主要负责对其他家庭电器设备的控制，如电视、空调、音响等，通过发送红外信号实现对它们的遥控。
（3）传感器模块：负责检测居室环境数据，如温度、湿度、PM2.5 等，将这些数据送至控制系统，实现对室内环境的自动控制。
（4）语音识别模块：负责接收用户输入的语音指令，识别用户的意图，将指令传递到其他相关模块，并实现对家庭设备的控制。
2.2 系统功能实现设计实现一个智能家居控制系统需要根据不同的模块设计不同的方案。
（1）LED 灯控制模块实现LED 灯控制模块，可以采用PWM 驱动LED 灯，实现对开关、调光、颜色调节等功能。
（2）红外设备控制模块实现可以采用红外遥控发射器模块和红外遥控接收器模块实现遥控功能。
红外遥控发射器模块会发射一组红外信号，也就是向外发送的信号。
而红外遥控接收器模块则用来接收其他家庭电器设备发出的红外信号。
（3）传感器模块实现传感器模块需要搭配一些传感器，如温度传感器、湿度传感器、PM2.5 传感器等。
通过传感器测得的数据，进而控制家中的温度、湿度、空气质量等的实现。
（4）语音识别模块实现语音识别模块可以采用百度 AI 或者科大讯飞等现成的语音识别 SDK，实现语音转换成文本，并将文本作为指令传递给其他功能模块。
基于ARM的智能家居网络视频监控系统研究的开题报告
基于ARM的智能家居网络视频监控系统研究的开题
报告
一、研究背景
随着智能家居的发展和普及，人们对家庭安全的需求越来越高。
在家庭安全方面，监控系统是一种常用的手段。
传统的监控系统大多需要有线布线、高功耗设备、复杂的系统配置等，增加了使用成本和使用难度。
基于ARM的智能家居网络视频监控系统以其低功耗、易配置、易扩展的特点在家庭安全监控方面有广泛应用前景。
二、研究内容
在本项目中，我们将研究基于ARM平台的智能家居网络视频监控系统，研究内容包括：
1. 设计和制作基于ARM的智能家居网络视频监控系统硬件。
2. 设计并实现系统的浏览器端和手机APP端，并与硬件配合实现视频监控、远程控制等功能。
3. 设计实现数据传输和存储模块，确保数据的安全传输和存储。
4. 进行实验测试，对系统性能进行评估，包括功耗、稳定性、传输速度等指标。
三、研究意义
通过本项目的研究和实现，旨在解决传统视频监控系统存在的局限性，实现智能家居监控系统的互联互通、低功耗、易操作等特点；同时也有助于提高智能家居发展水平和市场竞争力，满足人们现代化家居监控市场的需求。
基于ARM的嵌入式智能家居远程监控系统设计.
基于ARM的嵌入式智能家居远程监控系统设计.第一篇：基于ARM的嵌入式智能家居远程监控系统设计.摘要科技改变生活，科技为人类带来了更舒适更方便的解决方案，智能家居是现代化科技的体现，智能家居也正是在应人们需求下而产生的。
本设计的内容是设计一个基于ARM的智能家居远程监控系统。
整个硬件控制系统有以下模块：控制主机STM32F103VET6、无线短信收发模块GPRS(远程监控的主要模块)、用于显示的LCD1602液晶显示屏(显示测量出来的温湿度值)、测量外部环境温湿度的温湿度传感器DHT11，异步电机28BYJ-48(模拟控制窗帘收放用到的控制器)、蜂鸣器(报警用)、LED灯(模拟室内各种灯)、继电器(模拟室内各种电器的控制开关)。
温湿度传感器测量出来的温湿度数值通过LCD1602来显示，当超过设定的阈值将通过GPRS模块发送警报短信到指定的手机上，同时也可以由手机发送特定短信到GPRS上控制LED灯的亮灭、控制28BJY-48步进电机的正反转、读取当前室内的温湿度并发送回手机上，实现远程监控的。
关键词智能家居；远程监控；GPRS；ARM Abstract Technology has changed life, science and technology has brought to mankind more comfortable and more convenient solution, smart home is a manifestation of modern technology, smart home is also in demand should be generated by people.The content of this thesis is to design a remote monitoring system of smart home based on ARM.The entire hardware control system has the following modules: the host controller STM32F103VET6, wireless SMS transceiver module GPRS(the main module of the remote monitoring), LCD display(to display the temperature and humidity measured values), temperature and humidity sensor,DHT11, be used tomeasure the external environment temperature and humidity, asynchronous motor 28BYJ-48(analog controller curtain used), a buzzer(alarm), LED light(simulated indoor lamps), a relay(control switch simulation of indoor each kind of electric appliance).The temperature and humidity value measured by the temperature and humidity sensor and displayed by LCD1602, when more than a set threshold an alarm SMS will be sent by GPRS module to the designated mobile phone, but also can be caused by the mobile phone to send a specific message to the GPRS to control LED light, 28BJY-48 stepper motor reversible, read the current indoor temperature and humidity and sent back to the mobile phone.Keywords smart home;remote monitoring;GPRS;ARM II 目录摘要 (I)Abstract............................................................................................................... II 第1章绪论........................................................................................................1 1.1 课题背景..................................................................................................1 1.2国外的发展动态.......................................................................................1 1.3 国内的发展动态......................................................................................2 1.4 本文各章主要安排..................................................................................2 第2章各个硬件模块的说明............................................................................3 2.1 主控模块..................................................................................................3 2.1.1 STM32的系统架构............................................................................3 2.1.2 STM32F103VET6的内部资源..........................................................4 2.2短信收发模块GPRS................................................................................7 2.3温湿度测量模块.......................................................................................8 2.3.1 DHT11的引脚说明............................................................................8 2.3.2 DHT11的工作原理............................................................................9 2.4 温湿度液晶显示模块LCD1602............................................................11 2.4.1 LCD1602的管脚说明......................................................................12 2.4.2 LCD1602的特性..............................................................................12 2.4.3 LCD1602的基本指令......................................................................12 2.5 收放窗帘模块步进电机28BJY-48.......................................................14 2.5.1 步进电机的工作原理......................................................................14 2.5.2 步进电机的引脚接线......................................................................14 2.6 本章小结................................................................................................15 第3章硬件系统的设计..................................................................................16 3.1 直流稳压电源的设计............................................................................16 3.2 STM32最小系统的设计 (17)3.2.1电源的供电方案 (17)3.2.2 晶振电路 (17)3.2.3 复位电路..........................................................................................18 III 3.2.4 串口驱动电路.. (18)3.3 步进电机、继电器驱动电路设计 (19)3.4 本章小结 (20)第4章软件程序的设计...................................................................................21 4.1 主函数及TIM2中断服务函数设计......................................................21 4.1.1 主函数及TIM2中断服务函数程序代码........................................21 4.1.2 主函数及TIM2中断服务函数程序流程图....................................23 4.2 GPRS来信中断处理函数设计...............................................................24 来信中断处理函数程序代码.................................................24 4.2.2 GPRS来信中断处理流程图.............................................................26 4.3 GPRS的AT指令....................................................................................27 4.3.1 本设计中用到的AT指令................................................................27 4.3.2 PDU编码...........................................................................................27 4.3.3 AT指令的使用程序设计..................................................................29 4.4本章小结..................................................................................................31 结论 (32)参考文献.............................................................................................................33 致谢 (35)附录一整个硬件系统电路图...........................................................................36 附录二开题报告说明.......................................................................................37 附录三文献综述...............................................................................................38 附录四中期报告...............................................................................................39 附录五外文文献及其翻译...............................................................................40 附录六完整的程序代码...................................................................................41 4.2.1 GPRS IV 第1章绪论第1章绪论 1.1 课题背景随着科技的提高，经济的发展，人们的物质生活水平的提高，对家居环境的要求也越来越高，作为家居智能化的核心部分——智能家居控制系统也越发显得重要。
基于ARM单片机的智能家居控制系统设计
基于ARM单片机的智能家居控制系统设计摘要本文设计了一种基于ARM单片机的智能家居控制系统。
该系统可以通过无线网络连接到互联网，实现对家居设备的远程控制和监控。
本文首先介绍了智能家居控制系统的发展背景和研究意义，然后介绍了ARM单片机的基本原理和应用场景。
接着，详细介绍了智能家居控制系统的硬件和软件设计，包括系统框架、无线通信模块、传感器和执行器等组成部分的选型和配置。
最后，通过实验验证了该系统的可行性和实用性。
关键词：ARM单片机；智能家居控制系统；无线通信；传感器；执行器AbstractThis paper presents a smart home control system based on ARM microcontroller. The system can connect to the Internet through wireless network, achieving remote control and monitoring of home devices. In this paper, we first introduce the background and research significance of smart home control system, and then introduce the basic principle and application scenarios of ARM microcontroller. Then, we provide a detailed description of the hardware and software design of the smart home control system, including the system architecture, wireless communication module, sensors, and actuators. Finally, the feasibility and practicality of the system are verified through experiments.Keywords: ARM microcontroller; smart home control system; wireless communication; sensors; actuators第一章绪论1.1 研究背景智能家居是近年来快速发展的一个领域。
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基于ARM的智能家居监控系统设计
来源：中国安防展览网
[导读]信息技术已在人们生活的各个方面得到广泛应用。
人们对家庭居住环境的要求越来越高。
关键词：智能家居监控系统ARM
1 引言
信息技术已在人们生活的各个方面得到广泛应用。
人们对家庭居住环境的要求越来越高。
智能家居应运而生，与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用提供节约方案。
简言之，智能家居就是以住宅为平台，利用网络、通信及控制技术管理家中设备，来创造一个高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能家居在我国起步较晚，目前家居网络的应用复杂而分散，没有统一的标准。
大体而言可分为高层的信息娱乐网络和底层的数据采集与控制网络。
在底层以微控制器为核心作为智能家居网络结点是目前家居网络的主要实现方式。
本文正是基于这种方式用NXP公司的ARM7微控制器LPC2478实现了智能家居监控系统。
系统可以采集多路模拟量和开关量经处
理后可以为本地用户或通过CAN总线为远程用户如物业管理中心提供实时家居环境状态信息。
一旦家居环境状态改变用户可迅速做出反应，以最大限度地减少安全事故的发生。
2系统方案
本系统主控采用ARM微控制器中的LPC2478，它有512K字节的程序存储空间，丰富的
片上资源，片上具有LCD控制器和两个CAN接口，它非常适合低功耗、低成本的嵌入式设计。
图1中有8个模拟量输入，由于在实际家居状态监控数据中模拟量较少，加之LPC2478片上有可复用8路10位模数转换器，所以本系统直接以其片上资源实现A/D功能。
采所采集的模拟量经微控制器处理之后通过PA口输出到LCD显示模块（LCM1）进行本地显示，以及经CAN1口输出到远程主机，同时也可以通过UART0以RS-232串行通信方式传送到本地PC机．开
关量经过总线隔离驱动芯片（74HC245）输入到微控制器的P0~P2口。
微控制器处理之后经P3口输出到8D锁存器74HC573中，然后经过驱动电路控制如照明、空调等仅需要开关的家用电器．开启用逻辑“1”表示，关闭用逻辑“0”表示，与此同时微控制器同样经CAN1口输出到远程主机，键盘电路用于设置系统的工作状态及对采集量进行本地显示。
3系统软硬件设计
下位机软件设计主要可分为数据采集模块、通信模块、键盘及LCD控制模块、开关量输出控制模块。
限于篇幅只介绍数据采集模块的具体实现方式。
ARM微控制器应用轮询方式进行模拟量和开关量的采集。
通过设置定时器/计数器0中断，每次中断时间20毫秒，用于模拟量（AI）采样定时；定时器/计数器1中断，中断时间250毫秒，每次中断时扫描开关量输入（DI）状态．主程序开始时进行定时/计数器0，定时/计数器1，AD，DI等的初始化，初始化主要是设置定时器的中断方式（设置定时器0溢出中断，定时器1比较中断），外部中断INT0，INT1中断方式（INT0下降沿产生异步中断请求，INT1上升沿产生异步中断请求）；AD，DI处于可以接收模拟量和开关量的状态，然后程序进入循环状态，等待上位机控制信
息的到来，如果有控制信息到来便把相应的标志位置 1，主程序跳转到相应的服务程序产生相应操作。
l 定时器0中断服务程序
定时器0中断主要完成模拟量的数据采集与平均值计算，其程序流程图如图2所示，具体为：定时器0中断时间为20毫秒，用于AD采样计时；当AD采样次数满 15次后判断采样结束标志，如果采样结束则计算平均值然后在LCD上进行显示后，产生AD中断，最后中断返回。
l 定时器1中断服务程序
定时器1主要完成扫描开关量输入状态，其中断程序流程图如图3所示．具体为：中断时间为250毫秒，如果有开关量输入，则置开关量输入标志为1，然后中断返回。
图2定时/计数器0中断服务程序流程图
图3定时/计数器1中断服务程序流程图
上位机监控管理软件设计采用分层结构，三个功能模块从下至上依次分布在三层之中．由下向上三层依次为底层，通信层和图形用户界面层（GUI层），如图4所示：
图4 上位机软件层次结构
系统设计在底层之上加通信层，这样就可以完成本系统自定义的通信协议，由于系统要完成数据采集功能，这里的通信层也包括了数据处理模块，这样做可以简化一些设计，减小代码编写量．通信层之上是图形用户界面层（GUI层），这层的功能是把数据流从通信层中读出来，以图形方式向用户表示，这样在用户使用系统的时候就会感到自由清晰，很好地完成工作。
本系统主要应用的是串行通信协议，这个协议是定义在物理层之上的，其具体协议行为发生在底层，我们不必关心它，只需对它的设置参数进行相应的设置．另外，为完成系统的
功能要求还须自定义一个数据帧或命令帧格式．所以这里通信层中的通信协议包括了两方面的内容：一个是串行端口参数设置，另一个就是自定义的数据帧或命令帧。
串行端口设置参数主要有以下几个：波特率、数据位、奇偶校验位、停止位以及编码方式．本系统中的波特率设置为19200 bit/s；数据位设置为8位；由于通信距离较近所以没有奇偶校验；停止位设为1位；编码方式采用ASCII码方式。
这里的设置通过对Visual Basic 2005中SerialPort类中的公共属性BaudRate、DataBits、Parity、StopBits、Encoding
的设置即可完成。
Visual Basic 2005 中的SerialPort类用于控制串行端口文件资源．它具有如下特性：提供同步 I/O 和事件驱动的 I/O，对管脚和中断状态的访问以及对串行驱动程序属性的访问。
4 结论
基于ARM核心的微控制器无论在运算速度还是系统实现成本上都优于传统的8位单片机。
本文利用NXP公司ARM7微控制器LPC2478设计完成了家居网络的底层监控系统。
本系统充分利用LPC2478的丰富片上资源，如LCD控制器、CAN总线接口，辅之简单的外围电路实现监控系统的硬件部分。
整个监控电路板的实现成本及功耗体积相比8位单片机实现方案，大大缩小，很适合家居智能化的工程实施。
另外本文还提出了PC机监控管理软件的通信层结构及实现细节，可以为家居智能化改造提供技术基础。