智能家居项目介绍教学文案

智能家居项目介绍

1.系统总体框图

Arm11开发板:

1、web服务

器

2、网页程序

3、shell脚本

4、应用程序

5、驱动程序

说明：

整个系统分为三部分：

1、输出信息部分：进行各种家居设备的控制，如电视机、风扇、灯光等。

2、输入信息部分：主要是各类传感器和用户控制的输入。其中用户输入

部分分为两种控制，即普通开关、遥控器常规控制和手机、网络的远

程控制。

3、主控制器部分根据用户和传感器的输入信息按照要求控制外部设备停

止或工作。

2.系统总体功能

1、系统能够根据传感器采集到的数据进行相应的自动控制：

（1）煤气泄漏时煤气阀门自动关闭排气阀自动打开。

（2）系统自动调整空调和加湿器平衡室内温度湿度。

（3）室内空气含氧量低时自动开启新风系统。

（4）室外噪声、风速过高时玻璃窗会自动关闭。

（5）室内照度过高时窗帘自动关闭。

2、以网页的形式向外提供显示的信息和接受用户输入控制信息。用户使用

任何一个智能终端（例如手机、笔记本电脑、掌上电脑等）上浏览器通

过无线方式连接控制系统，通过输入用户名和密码进入控制网页，达到

获取信息和控制设备的目的。可以控制家庭中的各种设备，如电视机、

风扇、空调、窗帘等，能够实时显示温度、湿度、空气质量等参数。 3、保留各种的设备的传统控制方法，如遥控器、常规开关。使它们能够和

控制系统很好的兼容工作。

三、系统主要涉及技术点

1、arm11上linux操作系统下各种设备驱动的开发，所涉及的技术主要包括：

字符设备驱动程序框架、阻塞机制编程方法、并发机制编程方法、硬件

访问方法和中断机制编程方法。

完成以下驱动程序：

（1）LED驱动程序的开发。

（2）PWM驱动程序的开发。

（3）ADC驱动程序的开发。

（4）温度传感器驱动开发

（5）键盘驱动程序的开发。

2、linux操作系统下移植嵌入式web服务器boa、设计用户界面开发网页程

序、cgi程序和各种应用程序。

3、linux操作系统下主监控应用程序的开发：主要功能根据传感器或用户的

输入调用驱动程序控制外部设备。

4、制作硬件模型，以arm11开发板为核心，外接各种传感器和设备模型。

5、移植uboot、制作含有各种驱动程序的内核镜像文件zImage、制作含有各

种应用程序和嵌入式web服务器boa的文件系统filesystem.cramfs.

4、系统开发模型：

1、项目开发模型（有线）：

项目开发阶段，需要测试和调试各种程序，采用交叉编译环境。Arm11开发板通过nfs网络文件系统挂载pc机上根文件系统，这样编辑、编译和加载运行各种程序都方便而容易。

说明：（1）pc和开发板的Ip地址设置在同一个段中，开发板上只有uboot 和linux内核。没有根文件系统，根文件系统放置在pc机上，

通过nfs的方式连接从而启动开发板。其中uboot用来引导操

作系统、linux内核中加载相关硬件的驱动程序、根文件系统

中已经移植了web服务器boa。

（2）开发板的Ip地址192.168.0.232，pc机的ip地址192.168.0.231.

本次模型中pc作为一个终端通过浏览器访问开发板中的web

服务器，浏览web服务器上提供的网页。通过网页来控制开发

板的硬件按照要求工作或者获取开发板上相关硬件采集到的

信息。

（3）开发板以网页的形式向外界提供一个控制和展示信息的接口。

开发板的工作流程如下：

web 服务器上的网页调用脚本程序（cgi ）----》脚本程序调

应用程序并传递相关参数----》应用程序通过文件接口调用设

备驱动程序-----》驱动指挥设备按照要求工作。

（4）通过开发板的工作流程确定项目开发的主要工作如下：

● 确定要控制的硬件，开发硬件驱动程序。

● 编写应用程序控制设备按照要求工作。

● 编写cgi 脚本程序，向下调应用程序，向上网页程序文件提供

接口。

● 编写网页程序文件，确定最终向用户展示的图形界面：包括提 供各种方便的控制接口、向用户显示信息和接受用户输入的数 据。后调用cgi 脚本程序完成所要求的功能。

（5）测试的方法在PC 的浏览器中输入开发板的iP 地址，可以访问

arm11提供的web 服务。

2、项目开发模型（无线）：

项目开发阶段，需要测试和调试各种程序，采用交叉编译环境。Arm11开发板通过nfs 网络文件系统挂载pc 机上根文件系统，这样编辑、编译和加载运行各种程序都方便而容易。

本次模型中的核心是arm11开发板通过无线路由器挂载pc

机上的根文件系统。

说明：

（1）、Pc机上存放arm11板子的根文件系统，arm11开发板通过无线路由器和nfs挂载pc机上的根文件系统。Pc机的Ip地址

和arm11开办板的ip地址必须设置在同一个段中。（2）、手机连接无线路由器，启动其上的浏览器访问开发板的web 服务。

（3）、pc机连接无线路由器，启动其上的浏览器访问开发板的web 服务。

（4）、本次开发模型中pc机和手机作为终端来访问开发板web服务，同时pc机通过无线网向开发板提供了根文件系统。