基于嵌入式Linux智能家居控制系统的研究与设计

摘要

在计算机技术、自动化技术和通讯技术迅速发展的趋势下，智能家居有着非常大的市场前景。智能家居作为时下最为热门的话题之一，相信在未来还会继续引领着家居行业的发展。本论文对智能家居控制系统进行研究与设计，硬件平台选择天嵌科技的TQ2440开发板，软件平台选择嵌入式Linux操作系统，采用ZigBee无线通信网络将各种设备连接在一起，并以Qt界面为人机交互界面，利用Web服务器和GPRS实现远程控制。
　　本研究从硬件和软件两方面的方案选型做了详细的对比分析，针对智能家居系统的设计给出了一套比较完整的方案。在TQ2440开发板上重新搭建了自己的 U-Boot引导程序、Linux-2.6内核、YAFFS2根文件系统,移植并设计了相关外设的驱动程序和测试程序，设计了Qt界面以及Web服务器远程控制界面，移植了madplay背景音乐播放器。针对这些功能的实现都做了全面的分析与测试，针对具体的设计方法及移植过程包括开发环境的搭建和相关开发工具的使用都做了详细的介绍。ZigBee协调器通过串口与 TQ2440开发板和 GPRS模块进行数据通信。使用RFID无线射频识别模块作为门禁系统，利用热释电人体感应模块作为智能开关。

目录

声明

1 绪论

1.1 智能家居研究的背景及意义

1.2 智能家居国内外发展的现状

1.3 本课题研究智能家居系统的内容

2 方案的选型以及总体系统设计

2.1 硬件方案选型

2.2 软件方案选型

2.3 总体系统设计

2.4 本章小结

3 软件平台的搭建与移植

3.1 嵌入式Linux开发环境搭建

3.2 U-Boot-2010.06移植

3.3 Linux-2.6.36.4内核移植

3.4 Linux根文件系统构建

3.5 本章小结

4 外围硬件的原理分析及设计

4.1 ZigBee无线通信模块

4.2 GPRS无线通信模块

4.3 家电设备驱动模块

4.4 红外无线转发模块

4.5 本章小结

5 Linux设备驱动移植开发及测试

5.1 智能开关设备驱动设计及测试

5.2 背景音乐播放器驱动移植并测试

5.3 触控液晶驱动移植并测试

5.4 移植ADC驱动并测试

5.5 移植PWM-BEEPER驱动并测试

5.6 移植DS18B20驱动并测试

5.7 本章小结

6 Linux应用程序开发及测试

6.1 触摸屏校准程序移植

6.2 背景音乐播放器madplay移植并测试

6.3 Qt图形界面程序开发及测试

6.4 嵌入式Web服务器界面开发及测试

6.5 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢