智能家居中植物监护系统的设计与实现

摘要

根据智能家居的发展需求，本文针对智能家居中的植物设计了一款植物智能监护系统。该系统是与智能家居的结合，同时也是智能家居的组成部分，对现有智能家居系统进行了补充与完善。
　　本文主要对系统的远程控制端及本地控制端进行了研究与设计。系统主要从软件及硬件两个方面对系统进行深刻探讨。文中硬件部分，采用S5PV210为核心处理器，结合串口电路、NAND Flash电路、DRAM电路等外部电路共同组成了核心控制器的硬件电路，再与ZigBee、传感器等硬件电路相连组成整个系统的硬件电路。软件部分主要包括:对Linux操作系统进行定制、移植;搭建交叉编译环境;制作根文件系统;Socket及串口程序设计;Web服务器搭建及CGI程序设计;利用QT进行本地界面的设计等。综合软硬件，文中对系统的设计分为四个模块，主控制器，是整个系统的核心部分，负责外部网络与家庭内网的信息交互，同时负责家庭内网数据的处理，向家庭内网发送控制命令;ZigBee无线网络，主要功能是负责家庭内网的组建;PC端远程访问，主要功能是通过远程Web浏览器访问Web服务器;视频监控，可以通过视频监控实时查看植物的生长状态。
　　本文研究的B/S模式的智能家居中植物监护系统，得到了良好的实现。系统采集的数据会保存在嵌入式服务器中，用户可以通过Web浏览器远程查看数据，达到实时监护的目的。该系统还具有视频监控功能，用户可以通过视频监控模块远程查看室内植物、室内宠物等信息。同时，该系统具有良好的扩展性，系统中预留了多个接口，可以外接与智能家居相关的传感器等，扩大系统的应用范围，使其真正成为智能家居的一部分，做到与智能家居结合。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 目前存在的问题

1．3 课题主要研究内容及组织结构

1．4 本章小结

第2章 系统分析及总体方案设计

2．1 系统可行性分析

2．2 系统需求分析

2．2．1 功能需求

2．2．2 性能需求

2．3 系统总体框架

2．4 系统开发技术

2．4．1 嵌入式技术

2．4．2 ZigBee技术

2．4．3 远程Web端访问技术

2．4．4 传感器技术

2．5 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 嵌入式Linux系统开发步骤

3．2 微处理器选型

3．3 系统硬件结构设计

3．4 S5PV210外围电路设计

3．4．1 复位电路

3．4．2 UART串口电路

3．4．3 NAND Flash接口电路

3．4．4 DRAM接口电路

3．4．5 网络接口电路

3．4．6 视频监控电路

3．4．7 数据采集电路

3．5 系统总体电路图

3．6 本章小结

第4章 系统软件设计

4．1 系统软件功能设计

4．2 系统软件开发步骤

4．2．1 Linux系统的内核移植

4．2．2 利用SD卡烧写Linux系统

4．3 交叉编译环境

4．4 搭建根文件系统

4．4．1 根文件系统简介

4．4．2 根文件系统制作

4．4．3 NFS服务的搭建

4．5 通信协议的分析

4．6 程序设计

4．6．1 控制器主程序设计

4．6．2 嵌入式数据库的移植

4．6．3 Socket程序设计

4．6．4 串口程序设计

4．6．5 视频模块程序设计

4．7 嵌入式Boa服务器的搭建

4．7．1 嵌入式Boa服务器的移植

4．7．2 CGI程序设计

4．7．3 客户端界面设计

4．8 QT移植以及本地界面设计

4．8．1 Qt搭建

4．8．2 本地界面设计

4．9 本章小结

第5章 系统测试

5．1 远程Web段测试

5．1．1 登录界面测试

5．1．2 控制界面测试

5．1．3 视频监控模块测试

5．2 本地界面测试

5．3 性能测试

5．3．1 功能测试

5．3．2 性能测试

5．4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录

作者简介

攻读硕士期间发表的论文和科研成果