《智能家居系統(tǒng)》畢業(yè)論文概要

《《智能家居系統(tǒng)》畢業(yè)論文概要》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《智能家居系統(tǒng)》畢業(yè)論文概要（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù), 通信技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展, 智能家居正逐步走進(jìn)人們 的生活。 一個(gè)典型的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)提供安防、 家電控制、 遠(yuǎn)程抄表和信息服 務(wù)等功能。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了其中的智能家電控制系統(tǒng)。 討論了基于 Windows CE 5.0嵌入式操作系統(tǒng),以使用 PXA270為控制核心的 XSBase270嵌入式平臺(tái)為硬 件基礎(chǔ),以 Visual Studio 2005和 Platform Builder為軟件開發(fā)平臺(tái)的智能家 居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程, 開發(fā)了相應(yīng)的軟件程序, 包括 嵌入式操作系統(tǒng) Windows CE 5.0的定制、應(yīng)用程序的界面設(shè)計(jì)、程序開

2、發(fā)和單 片機(jī)系統(tǒng)的底層編程, 本設(shè)計(jì)融合了嵌入式系統(tǒng)、 通訊、單片機(jī)、 軟件開發(fā)等學(xué) 科的知識(shí)。 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明, 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本滿足要求, 并有一定的功能擴(kuò)展 空間。 關(guān)鍵詞 :智能家居;嵌入式系統(tǒng); Windows CE Abstract With computer technology , communication technology and embedded system development, intelligent home is getting into people's lives. A typical modern smart home security sys

3、tems, home appliance control, remote meter reading and information services functions. This article is designed and implemented one of the intelligent home appliance control system. Discussed based on Windows CE 5.0 embedded operating system to use the PXA270 core XSBase270 to control the embedded p

4、latform for hardware-based, Visual Studio 2005 and Platform Builder software development platform for intelligent home system design and implementation. Through the detailed system design process, develop the corresponding software programs, including Windows CE 5.0 embedded operating system, custom

5、, application interface design, program development, and SCM systems level programming , the design of integrated embedded systems, communications, SCM, software development and other disciplines of knowledge. System test results show that the system design can basically meet the requirements and ha

6、ve a certain function of room for expansion. Keywords : Smart Home ;Embedded ;Windows CE 目錄 摘要 ...................................................................... 1 ABSTRACT.................................................................. 2 第一章 緒論 .............................................

7、.................. 5 1.1智能家居及其發(fā)展趨勢(shì) ................................................ 5 1.2嵌入式系統(tǒng)與智能家居 ................................................ 5 1.3智能家居控制系統(tǒng)功能 ................................................ 8 1.3.1家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控 ................................................. 8 1.3.2家庭安全防范 ......

8、............................................... 8 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要任務(wù) ................................................... 9 2.1硬件部分 ............................................................ 9 2.2軟件部分 ............................................................ 9 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ..............................

9、........................ 10 3.1開發(fā)平臺(tái)硬件資源 ................................................... 10 3.1.1 CPU :PXA270 ................................................... 10 3.2硬件總體設(shè)計(jì)框圖 ................................................... 11 3.2.1家電控制板 ......................................................

10、 12 3.2.2家電控制電路 .................................................... 13 3.2.3傳感器接口電路 .................................................. 14 3.2.4串行端口電路 .................................................... 15 第四章 軟件設(shè)計(jì) .......................................................... 16 4.1W INDOWS CE 操作系統(tǒng)介紹

11、.............................................. 16 4.2操作系統(tǒng)的定制 ..................................................... 16 4.2.1 BSP 的安裝 ..................................................... 16 4.2.2添加平臺(tái)特征和配置平臺(tái) .......................................... 18 4.3應(yīng)用程序編寫環(huán)境 ....................................

12、............... 20 4.4串口通信協(xié)議 ....................................................... 20 4.5打開串口與配置串口 ................................................. 21 第五章 系統(tǒng)測(cè)試 .......................................................... 25 5.1測(cè)試環(huán)境 ........................................................... 25 5.2

13、測(cè)試步驟 ........................................................... 25 第六章 總結(jié) .............................................................. 28 參考文獻(xiàn) :............................................................... 29 致謝 ..................................................................... 30 第一章 緒論 1

14、.1智能家居及其發(fā)展趨勢(shì) 隨著電子技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用, 人們?cè)絹?lái)越感受到電子產(chǎn)品為生活 所帶來(lái)的各種便利, 特別是在 20世紀(jì) 80年代, 智能家居的出現(xiàn)更為人們享受生 活提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái)。 智能家居是一個(gè)系統(tǒng), 也是一個(gè)過(guò)程。 它是利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、 電力 自動(dòng)化技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 無(wú)線電技術(shù), 將與居家生活有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié) 合在一起, 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理, 讓居家生活更輕松。 智能家居不僅具有傳統(tǒng) 的居住功能, 而且不再是被動(dòng)的, 是具有能動(dòng)性智能化的工具, 提供全方位的信 息交換功能,優(yōu)化我們的生活方式和居住環(huán)境你 ,幫助我們有效地安排時(shí)間, 節(jié)約各種能源

15、,提供優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全的生活空間?? 智能家居的原型最早起源于美國(guó)。 時(shí)至今日, 智能家居在美國(guó)已走過(guò)了將近 30個(gè)年頭。 目前, 美國(guó)有全球最大的智能化住宅群, 其占地 3359公頃, 由約 8000棟小別墅組成。 此外, 在歐美、 日本、 新加坡和韓國(guó)等地, 智能家居也日漸興起。 自動(dòng)化的家居不再是一幢被動(dòng)的建筑, 相反, 成了幫助主人盡量利用時(shí)間的 工具, 使家庭更為舒適、 安全、 高效和節(jié)能。 網(wǎng)絡(luò)化智能家居系統(tǒng)可為您提供遙 控、家電(空調(diào),熱水器等控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào) 警、 電話遠(yuǎn)程控制、 可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段, 使生活更 加舒適

16、、便利和安全。 隨著家庭智能化在世界范圍內(nèi)的日漸普及, 智能家居在上個(gè)世紀(jì)末悄然走進(jìn) 了中國(guó)市場(chǎng)。 1.2嵌入式系統(tǒng)與智能家居 智能家居,或稱智能住宅,在英文中常用 Smart Home。智能家居是以住宅 為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、 管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居可以定義為 一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)。 利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、 綜合布線技術(shù)、 將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng), 有機(jī)地結(jié)合在一起, 通過(guò)統(tǒng)籌管理, 讓家居生 活更加舒適、 安全、 有效。 智能家居不僅提供了全方位的信息交換功能, 還優(yōu)化 了人們

17、的生活方式和居住環(huán)境, 幫助人們有效地安排時(shí)間、 節(jié)約各種能源, 實(shí)現(xiàn) 了家電控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào)警、計(jì)算機(jī)控制、定時(shí) 控制以及電話遠(yuǎn)程遙控等功能。 嵌入式系統(tǒng)一般指非 PC 系統(tǒng), 它包括硬件和軟件兩部分。 硬件包括處理器 /微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和 I/O端口等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(OS (要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作 和應(yīng)用程序編程。 應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為; 而操作系統(tǒng)控制著資源調(diào)度及與硬件的交互作用。 我們可以通過(guò)各項(xiàng)比較發(fā)現(xiàn), 嵌入式比較有發(fā)展?jié)摿Α? 嵌入式的智能家居使系統(tǒng)的處理能力大大增強(qiáng), 可以帶來(lái)更加逼真的圖像以 及更加真實(shí)的語(yǔ)音等。 根

18、據(jù)系統(tǒng)定制的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不僅可以最大限度的利用硬 件資源而且還避免了過(guò)于龐大的系統(tǒng)造成的系統(tǒng)冗余。 一般只有一顆主處理芯片, 系統(tǒng)架構(gòu)更加清晰簡(jiǎn)捷。 軟件采用分層設(shè)計(jì), 方便維護(hù)和升級(jí), 大大提高了代碼 利用率,縮短開發(fā)周期。因?yàn)榍度胧郊夹g(shù)是伴隨著 Internet 而生的,所以它具 有更加卓越的網(wǎng)絡(luò)性能, 可以增加更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用, 很顯然嵌入式類智能家居產(chǎn) 品在應(yīng)用方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),應(yīng)該是未來(lái)中國(guó)家庭智能化技術(shù)主流發(fā)展方向。 隨著 Internet 向普通家庭生活不斷擴(kuò)展,消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通訊一體化 趨勢(shì)日趨明顯,現(xiàn)代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特點(diǎn)在 21世紀(jì)將成為現(xiàn)

19、代社會(huì)和家庭的新時(shí)尚。當(dāng)家庭智能網(wǎng)關(guān)將家庭中各種各樣的 家電通過(guò)家庭總線技術(shù)連接在一起時(shí), 就構(gòu)成了功能強(qiáng)大、 高度智能化的現(xiàn)代智 能家居系統(tǒng)。 隨著嵌入式技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用, 隨著成本的逐步降低, 中國(guó)的智 能家居最終將走向嵌入式。 圖 1-1 智能家居控制系統(tǒng)示意圖 1.3智能家居控制系統(tǒng)功能 智能家庭控制系統(tǒng)的主要功能包括家庭設(shè)備自動(dòng)控制、 家庭安全防范二個(gè)方 面。 1.3.1家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控 家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地 (通過(guò)電話或 Internet 的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。 (1家用電器的監(jiān)視和控制, 按照預(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、 微

20、波爐、 視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。 (2 熱能表、 燃?xì)獗怼?水表、 電度表的數(shù)據(jù)采集、 計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè) 管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序, 通過(guò)傳感器對(duì)熱能表、 燃?xì)獗怼?水表、 電度表 的用量進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量,并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。 (3空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、 調(diào)節(jié)和控制, 按照預(yù)先所設(shè)定的程序, 根據(jù)時(shí)間、 溫度、 濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。 (4照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序,分別對(duì)各個(gè)房 間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制,并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。 (5窗簾的控制,按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序,對(duì)窗簾的開啟 /關(guān)閉進(jìn)行控制。 1

21、.3.2家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火災(zāi)報(bào)警、 可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警、 防盜報(bào)警、 緊急求 救、 多防區(qū)的設(shè)置、 訪客對(duì)講等。 家庭控制器內(nèi)按等級(jí)預(yù)先設(shè)置若干個(gè)報(bào)警電話 號(hào)碼 (如家人單位電話號(hào)碼、手機(jī)電話號(hào)碼、尋呼機(jī)電話號(hào)碼和小區(qū)物業(yè)管理安 全保衛(wèi)部門電話號(hào)碼等 ,在有報(bào)警發(fā)生時(shí),按等級(jí)的次序依次不停地?fù)芡ㄉ鲜?電話進(jìn)行報(bào)警 (可報(bào)出家中是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警了 。 同時(shí), 各種報(bào)警信號(hào)通過(guò)控制網(wǎng) 絡(luò)傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心,并可與其它功能模塊實(shí)現(xiàn)可編程的聯(lián)動(dòng) (如可燃?xì)?體泄漏報(bào)警后,聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y 。 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要任務(wù) 本設(shè)計(jì)利用 XSBase270嵌入式平臺(tái), C8

22、051F 系列單片機(jī)、 MAX232及各類家 居傳感器設(shè)計(jì)制作一款智能家居控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與調(diào) 試和控制軟件的編寫與調(diào)試。 2.1硬件部分 智能家居控制系統(tǒng)其硬件部分主要由以下幾大部分構(gòu)成, 即控制單元、 傳感 器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、 接口和電源部分。 控制單元組成控制部分功能; 傳感器數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng),完成報(bào)警等信號(hào)的處理和發(fā)送;電源部分則為各個(gè)部分提供工作電源。 傳感器采用溫度傳感器、 煙霧傳感器、 壓力傳感器、 光照傳感器, 采用的型號(hào)分 別為 DS18B20、 MQ-2、 BF350-3AA 型電阻應(yīng)變片、 On9658。本系統(tǒng)利用各種傳感 器來(lái)探測(cè)、 感受外界的信

23、號(hào), 并通過(guò)已設(shè)定的程序來(lái)完成預(yù)定的動(dòng)作, 并最終實(shí) 現(xiàn)智能化。 2.2軟件部分 軟件設(shè)計(jì)部分主要由以下幾大部分構(gòu)成:即數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析部分及分析 控制部分。 數(shù)據(jù)采集部分是對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行采集, 分析控制部分則是根據(jù)采 集的信息進(jìn)行分時(shí)操作有利于提高系統(tǒng)效率。 其他軟件部分具體還包括 Windows CE 的定制,串口通信協(xié)議的設(shè)計(jì),家電控制板程序的編寫。 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 3.1開發(fā)平臺(tái)硬件資源 XSBase270配置了 32M FLASH ROM, 64M SDRAM,并配備了觸摸屏、以太網(wǎng)、 USB 、 串口、 CF/MMC、 PCMCIA 等接口。 滿足了智能家居系

24、統(tǒng)控制中心的硬件要求。 在較小的體積中整合了決大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)常用功能。 XSBase270開發(fā)平臺(tái)內(nèi)置 了 GPS 模塊, 可以直接在 XSBase270平臺(tái)上驗(yàn)證和開發(fā)導(dǎo)航應(yīng)用或從事 GPS 方面 的研究。 XSBase270平臺(tái)接口如圖 4-1所示。 圖 4-1 XSBase270平臺(tái)接口示意圖 3.1.1CPU :PXA270 芯片 PXA270是 Intel 開發(fā)的基 ARM10為核心的高度集成的片上系統(tǒng)微處理 器,該處理器被加入了 Wireless MXX技術(shù),大大的提高了多媒體處理能力,同 時(shí)還加入了 Intel SpeedStep 動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù),在保證 CPU 性能的

25、前提下,最 大限度的降低設(shè)備功耗。具體型號(hào)采用 NHPXA270CS ,最高主頻可達(dá) 624MHz ,承 擔(dān)著程序運(yùn)行、 資源調(diào)配、 內(nèi)存管理、 中斷處理等任務(wù), 控制著整套系統(tǒng)的運(yùn)行。 芯片外圍電路如圖 4-2所示。 圖 4-2 PXA外圍電路圖 3.2硬件總體設(shè)計(jì)框圖 根據(jù)上文的功能需要, 設(shè)計(jì)出由 ARM10為控制核心, 單片機(jī)控制的家電控制 模塊和傳感器報(bào)警模塊, 并且包含 GSM 通信模塊的智能家居系統(tǒng), 硬件結(jié)構(gòu)框圖 如圖 4-3所示。 圖 4-3 硬件設(shè)計(jì)框圖 3.2.1家電控制板 家電控制板采用 C8051F 系列單片機(jī)為控制核心。電路圖如圖 4-4所示

26、,利 用 4種傳感器控制四種終端設(shè)備(分別用 4盞 LED 燈模擬 。其中四盞 LED 分別 連接單片機(jī)的 P1.0、 P1.1、 P1.2、 P1.3;四個(gè)傳感器連接光電耦合器分別連接 P2.0、 P2.1、 P2.2、 P2.3。 圖 4-4 家電控制板 3.2.2家電控制電路 家用電器控制的接口電路如圖 4-5所示, K1~K4 為繼電器,分別控制四路 家電的閉合和斷開, Q1~Q4 為繼電器線圈電流驅(qū)動(dòng), 電路由單片機(jī)的 P1口進(jìn)行 控制, DD1~DD4 發(fā)光二極管用于顯示某路控制電路的工作情況,主要為了調(diào)試 電路而設(shè)置。 圖 4-5 家電控制電路 3.2.3傳感器接口電

27、路 煙霧、 光照、 壓力、 溫度等這些傳感器的報(bào)警信號(hào)通過(guò)光電耦合接入單片機(jī) 的 P2 口,如圖 4-6所示,在傳感器沒(méi)有報(bào)警信號(hào)時(shí),光電耦合芯片處于截止?fàn)?態(tài), 與之相接的單片機(jī)端口為低電平; 當(dāng)傳感器有報(bào)警,傳感器輸出高電平, 此 時(shí)光電耦合芯片導(dǎo)通, 與之相接的單片機(jī)端口為高電平, 由單片機(jī)對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn) 行采集并做出相應(yīng)處理。 圖 4-6 傳感器接口電路圖 3.2.4串行端口電路 家電控制板采用串口與 XSBase270平臺(tái)采用 RS-485串行通信,本設(shè)計(jì)利用 RS-232轉(zhuǎn) RS-485模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路的連接如圖 4-7所示: 圖 4-7 RS-232轉(zhuǎn) RS-485

28、電路圖 RS232-485轉(zhuǎn)換器主要包括了電源、 232電平轉(zhuǎn)換、 485電路三部分。本電 路的 232電平轉(zhuǎn)換電路采用了 NIH232或者也可以直接使用 MAX232集成電路, 485電路采用了 MAX485集成電路。為了使用方便,電源部分設(shè)計(jì)成無(wú)源方式,整個(gè) 電路的供電直接由 PC 機(jī)的 RS232接口中的 DTR (4腳和 RTS (7腳提供。 PC 串口每根線可以提供大約 9mA 的電流, 因此兩根線提供的電流足夠供給這個(gè)電路 使用了。 經(jīng)實(shí)驗(yàn), 本電路只使用其中一條線也能夠正常工作。 使用本電路需注意 PC 程序必須使串口的 DTR 和 RTS 輸出高電平,經(jīng)過(guò) D3穩(wěn)壓后得到 V

29、CC ,經(jīng)過(guò)實(shí) 際測(cè)試, VCC 電壓大約在 4.7V 左右。因此,電路中要說(shuō) D3起的作用是穩(wěn)壓還不 如說(shuō)是限壓功能。 MAX485是通過(guò)兩個(gè)引腳 RE (2腳 和 DE (3腳 來(lái)控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出。 當(dāng) RE 為低電平時(shí), MAX485數(shù)據(jù)輸入有效;當(dāng) DE 為高電平時(shí), MAX485數(shù)據(jù)輸出 有效。在半雙工使用中,通?？梢詫⑦@兩個(gè)腳直接相連,然后由 PC 或者單片機(jī) 輸出的高低電平就可以讓 MAX485在接收和發(fā)送狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換了。 由于本電路 DTR 和 RTS 都用于了電路供電,因此使用 TX 線和 HIN232的另外一個(gè)通道及 Q1來(lái)控 制 MAX485的狀態(tài)切換。 平時(shí) NI

30、H232的 9腳輸出高電平, 經(jīng) Q1倒相后, 使 MAX485的 RE 和 DE 為低電平而處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。當(dāng) PC 機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí), NIH232的 9腳 輸出低電平, 經(jīng) Q1倒相后, 使 MAX485的 RE 和 DE 為高電平而處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 4.1 Windows CE操作系統(tǒng)介紹 Windows CE是微軟公司在嵌入式操作系統(tǒng)市場(chǎng)上的一個(gè)重要產(chǎn)品。它的第 一版于 1996年發(fā)布, 但是最初并不是很成功, 2001年 1月, 微軟發(fā)布了 Windows CE ,它的平臺(tái)制定工具 Platform Builder和應(yīng)用軟件開發(fā)工具 Visual St

31、udio 2005都是非常實(shí)用的開發(fā)工具。 Windows CE 是一個(gè) 32位、多線程、多任務(wù)的操作系統(tǒng),而且是模塊化的操 作系統(tǒng),這意味著可選擇、組合和配置 Windows CE的模塊和組件來(lái)創(chuàng)建用戶版 的操作系統(tǒng)。 4.2 操作系統(tǒng)的定制 Windows CE 5.0嵌入式操作系統(tǒng)的定制依靠 Platform Builder5.0完成。 Platform Builder是微軟公司設(shè)計(jì)的用于嵌入式操作平臺(tái)定制與驅(qū)動(dòng)程序的開 發(fā)的工具。 推出它的目的之一就是讓用戶可以更好的將嵌入式操作系統(tǒng)移植到特 定的目標(biāo)平臺(tái)上。 4.2.1BSP 的安裝 (1在配套光盤中找到 XSBASE270

32、-S.msi 安裝文件 雙擊 XSBASE270-S.msi 文件進(jìn)行安裝 (如圖 5-1所示 。 圖 5-1 (2開始安裝 (如圖 5-2所示 。 圖 5-2 當(dāng)安裝完成, 將在 WINCE500\PLATFORM\目錄下面生成 xsbase270_s文件夾, 并且 BSP 安裝在 Platform Builder 中的 Catalog 欄目中的 Third Party 中 (如圖 5-3所示 。 圖 5-3 4.2.2添加平臺(tái)特征和配置平臺(tái) (1從 File->Recent Workspace中打開實(shí)驗(yàn) 1的 Training 工程。 (2從 Catal

33、og->Core OS->Windows CE Devices->Core OS Services->USB Host Support中分別添加支持 USB 的鍵盤和鼠標(biāo)特性組件:USB Human Input Device(HID Class Driver 和支持 U 盤的特性組件:USB Storage Class Driver. 從 Catalog->Core OS->Windows CE Devices->File Systems and Data Store->Storage Manager中添加 FAT 文件系統(tǒng)特性組件:FAT File System. (3 從 Catalog

34、->Device Drivers->USB Function->USB Function Clients 中添加 USB Slave的特性組件:Serial. (4從 Catalog->Core OS->Windows CE Devices->Graphics and Multimedia Technologies->Media->Windows Media Player中添加多媒體播放器:Windows Media Player. (5 從 Catalog->Third Party->BSPs->Emdoor Systems XSBase2700G:ARVV4I->Device Driv

35、ers中的把所有特性組件都添加到工程中。 (6從 Platform->Settings中打開編譯選項(xiàng)。 (7在 Locales 中選中“中文(中國(guó) ” (如圖 5-4所示 。 (8再點(diǎn)擊“ OK ” 。 圖 5-4 (9 在 Default language中選擇“中文(中國(guó) ” 。 (10在 Build Option列表中,只選擇 Enable Eboot Space in Memory(IMGEBOOT=1和 Write Run-time Image to Flash Memory(IMGFLASH=1兩項(xiàng)。再點(diǎn)擊“ OK ” 。如圖 5-5所示。 圖 5-5 (11

36、從 Build OS選擇“ Sysgen ”開始編譯工程。 4.3 應(yīng)用程序編寫環(huán)境 開發(fā)環(huán)境:Microsoft Visual Studio 2005 開發(fā)語(yǔ)言:Microsoft Visual C++ 2005 軟件開發(fā)包:XSBase270 SDK 智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用程序采用 Visual Studio 2005進(jìn)行開發(fā)。 Visual Studio 是微軟公司開發(fā)的 Windows 平臺(tái)上的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。 Visual Studio 可以創(chuàng) 建 Windows 下的 Windows 應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序, 也可以用來(lái)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、 智能設(shè)備應(yīng)用程序和 Office 插件

37、。 Visual Studio 2005面向 .net 框架(2.0版 本 ,同時(shí)可以開發(fā)跨平臺(tái)的應(yīng)用程序。 4.4串口通信協(xié)議 串口通信協(xié)議采用 AABB 類實(shí)現(xiàn),通過(guò)對(duì)此類的成員函數(shù)的調(diào)用,完成對(duì)串 口的初始化、讀寫操作等。 異步半雙工, 1 位起始位+8 位數(shù)據(jù)位+1 位停止位 波特率:19200 發(fā)送數(shù)據(jù)格式:命令頭+長(zhǎng)度字+命令字+數(shù)據(jù)域+校驗(yàn)字 命令頭:0xAA 0xBB ,若后續(xù)數(shù)據(jù)中包含 0xAA 則隨后補(bǔ)充一字節(jié) 0x00 以區(qū) 分 命令頭但長(zhǎng)度字不增加 長(zhǎng)度字:指明從長(zhǎng)度字到數(shù)據(jù)域最后一字節(jié)的字節(jié)數(shù) 命令字:本條命令的含義 數(shù)據(jù)域:此項(xiàng)可以為空

38、校驗(yàn)字:從長(zhǎng)度字到數(shù)據(jù)域最后一字節(jié)的逐字節(jié)異或值 返回?cái)?shù)據(jù)格式: 成功:命令頭+長(zhǎng)度字+接收到的命令字+數(shù)據(jù)域+校驗(yàn)字 失敗:命令頭+長(zhǎng)度字+接收到的命令字取反+校驗(yàn)字 4.5打開串口與配置串口 在 Windows CE中,驅(qū)動(dòng)程序分為本地設(shè)備驅(qū)動(dòng)和流設(shè)備驅(qū)動(dòng)兩種。本地設(shè) 備如鍵盤、 觸摸屏等, 一般在設(shè)備生產(chǎn)后是不會(huì)再更換的, 相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備 的驅(qū)動(dòng)程序也是必需的。 而流接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以由第三方提供, 支持另外添 加到系統(tǒng)中的設(shè)備。而串口就屬于流接口設(shè)備之一。 流設(shè)備驅(qū)動(dòng)在系統(tǒng)中是以三位字符串后跟一位數(shù)字表示的,對(duì)于串口而言, 這三位字符是“ COM ” (不包括引號(hào) 。

39、當(dāng)引用一個(gè)流接口驅(qū)動(dòng)程序時(shí),除了三位 字符后跟一位數(shù)字以外,還要緊跟一個(gè)冒號(hào)“ :” (英文半角冒號(hào) ,冒號(hào)是必需 的,是為了區(qū)別桌面 Windows 的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的命名規(guī)則。 該函數(shù)的流程圖如圖 5-6所示: 圖 5-6 OpenPort函數(shù)流程圖 (1 串口的打開所有的流驅(qū)動(dòng)程序都將采用 CreateFile 函數(shù)打開串口設(shè)備。 在 Windows CE 下 , 系 統(tǒng) 不 支 持 設(shè) 備 的 重 疊 I/O, 所 以 不 能 在 參 數(shù) dwFlagsAndAttributes 中傳遞 FILE_FLAG_OVERLAPPED標(biāo)志, 返回的句柄要么是 已打開的串口端口的句柄, 或

40、者是 INVAILID_HANDLE_VALUE。 CreateFile 與大多 數(shù) Windows 函數(shù)不一樣,打開失敗時(shí),不返回 0。 CreateFile 函數(shù)的原型如下: HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, // 對(duì)象 路 徑 名 DWORD dwDesiredAccess, //控制模式 DWORD dwShareMode, // 共享模式 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //安全屬性 (也即銷毀 方式 DWORD dwCreationDisposition, // 創(chuàng)

41、建的方式 DWORD dwFlagsAndAttributes, // 對(duì)象屬性 HANDLE hTemplateFile // 一個(gè)文件模板句柄 ; (2串口的設(shè)置 打開串口后,還必須對(duì)端口配置好正確的波特率、字符長(zhǎng)度、停止位等等。 在 OpenPort 函數(shù)中, 使用兩個(gè)函數(shù) GetCommState 和 SetCommState 來(lái)配置串口。 函數(shù)原型如下: BOOL SetCommState(HANDLE hRle, LPDCB lpDCB; BOOL GetCommState(HANDLE hFile, LPDCB lpDCB; (3串口超時(shí)設(shè)置 設(shè)置好串口驅(qū)動(dòng)操作的

42、配置后, 一個(gè)必要的步驟是, 設(shè)置端口的超時(shí)值。 所 謂超時(shí),是指 Windows CE.net在讀串口和寫串口的自動(dòng)返回前等待讀或?qū)懖僮?的時(shí)間長(zhǎng)度。在程序中,用以下兩個(gè)函數(shù)控制串行超時(shí)。 BOOL GetCommTimeouts(HANDLE hFile, LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts; BOOL SetCommTimeouts(HANDLE hFile, LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts; 這兩個(gè)函數(shù)都包含了對(duì)應(yīng)的串行設(shè)備的句柄和 COMMTIMEOUTS 結(jié)構(gòu)的指針, COMMTIMEOUTS 結(jié)構(gòu)定義為: typedefst

43、ruct _COMMTIMEOUTS{ DWORD ReadIntervalTimeout; DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; DWORD ReadTotalTimeoutConstant; DWROD WriteTotalTimeoutMultiplier; DWORD WriteTotalTimeoutConstant; }COMMTIMEOUTS; 第五章 系統(tǒng)測(cè)試 5.1測(cè)試環(huán)境 PC 操作系統(tǒng):Microsoft Windows XP Profesional SP2 軟件開發(fā)及測(cè)試平臺(tái): Visual Studio 2005 + XSB

44、ase270+ ActiveSync4.5 嵌入式硬件平臺(tái):XSBase270平臺(tái) 嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái):Microsoft Windows CE 5.0 5.2測(cè)試步驟 (1系統(tǒng)與 PC 的鏈接測(cè)試 打開電源按鈕,啟動(dòng) Windows CE。打開 Windows CE的控制面板,如圖 6-1所示。新建基于“ COM2”端口的網(wǎng)絡(luò)連接——“我的連接” 。該連接采用 115200的波特率,數(shù)據(jù)位 8位,停止位 1位,無(wú)數(shù)據(jù)流控制,如圖 6-2所示。并且在控 制面板中的 PC 連接設(shè)置為“我的連接” ,如圖 6-3所示。 圖 6-1 Windows CE 控制面板 圖 6-2 “我

45、的連接”的屬性 圖 6-3 修改默認(rèn)的 PC 連接 將 USB 線插入位于 XSBase270的擴(kuò)展板上的 USB_SLAVE口,另一端連接到 PC 機(jī)上的 USB 口。稍后, PC 上的 ActiveSync 文件同步軟件即可自動(dòng)識(shí)別到 XSBase270移動(dòng)設(shè)備。在 PC 端,建立好 PC 跟 XSBase270移動(dòng)設(shè)備的合作關(guān)系。 ActiveSync 軟件上將顯示已同步字樣。如圖 6-4所示。 圖 6-4建立文件同步合作關(guān)系后的程序界面 (2驗(yàn)證家電控制板的可用性 使用標(biāo)準(zhǔn)串口線連接家電控制板與 PC 機(jī)。使用“串口調(diào)試助手”軟件進(jìn)行 對(duì)串口的讀寫操作。 往家電控制板輸

46、入形如 “ 0001” 的字符串, 觀察是否能啟動(dòng) 對(duì)應(yīng)的 LED 。同樣的,按對(duì)應(yīng)的“傳感器”按鈕,觀察 PC 機(jī)是否能收到正確的 字符串。經(jīng)過(guò)測(cè)試,家電控制板能夠正常運(yùn)行。 第六章 總結(jié) 經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),我了解到了嵌入式開發(fā)的基本流程,通過(guò)編寫眾多的程序, 強(qiáng)化了自己的編程能力,加深了對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言理論的理解。 因?yàn)闀r(shí)間不足和精力不夠的原因, 智能家居系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)還不夠完善, 在 未來(lái)時(shí)間充裕、技術(shù)更成熟的情況下,功能設(shè)計(jì)可以更加完善,如: (1家電控制板與 ARM 的協(xié)同合作。 (2系統(tǒng)控制功能方面還需擴(kuò)展,如 GSM 模塊, GPRS 網(wǎng)絡(luò)通信等。 (3系統(tǒng)的運(yùn)行信息實(shí)

47、時(shí)保存。如傳感器報(bào)警的記錄,用戶的登陸和控制的記 錄等。 參考文獻(xiàn): [1].資料光盤 .XSBase270說(shuō)明書 . [2].傅曦,齊宇 . 《嵌入式系統(tǒng) Windows CE 開發(fā)技巧和實(shí)踐》 . 北京 . 化學(xué)工業(yè)出 版社 .2004年 . [3].百度百科 . [4].鮑小南 . 《單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》 . 浙江大學(xué)出版社 .2007年 . [5].張冬全,譚南林,王雪海,焦鳳川 . 《 Windows CE 實(shí)用開發(fā)技術(shù)》 . 北京 . 電 子工業(yè)出版社 .2006年 . [6].深圳 市億 道電 子技術(shù) 有限 公司 . 《 2008年 全國(guó)暑 假嵌 入式 師資

48、培訓(xùn)班 WindowssCe 實(shí)驗(yàn)文檔》 . [7].百度百科 . 致謝 感謝, 他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、 一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、 學(xué)習(xí)中的榜樣; 他們 循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 感謝陳沉老師, 這篇論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù), 都離不開你的細(xì)心指 導(dǎo)。 而你開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度, 幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室。 感謝我的室友們, 從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里, 是你們和我共同維系 著彼此之間兄弟般的感情,維系著寢室那份家的融洽。三年了,仿佛就在昨天。 三年里, 我們沒(méi)有紅過(guò)臉, 沒(méi)有吵過(guò)嘴, 沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開心 的事情。 只是今后大家就難得再聚在一起吃頓飯了吧, 沒(méi)關(guān)系, 各奔前程, 大家 珍重。愿大家開開心心 , 我們?cè)谝黄鸬娜兆?我會(huì)記一輩子的。 感謝我的爸爸媽媽, 言樹之背, 養(yǎng)育之恩, 無(wú)以回報(bào), 你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是 我最大的心愿。 在論文即將完成之際, 我的心情無(wú)法平靜, 從開始進(jìn)入課題到論文的順利完 成,有多少可敬的老師、學(xué)長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助,在這里請(qǐng)接受我 誠(chéng)摯的謝意!