基于ARM7和uC/OS-II的家庭智能控制系统的开发(3)

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6.1 总结 48

6.2 展望 48

致谢 49

参考文献 50

1 绪论

随着社会与科技的不断发展与进步，非智能、非自动化的家居设备逐渐被人们淘汰掉，人们越来越期待拥有人性化、智能化的家庭智能控制系统。传统意义上的家庭智能控制系统仅仅局限于本地控制，尽管能够给用户带来不错的使用体验，可是在网络如此发达的今天，用户迫切需要能够实现远程控制的系统。因为人们更加希望家庭智能控制系统能够帮助他们在回家前做好必要的准备工作，例如提前做好米饭，启动空调至舒适的温度，电视已根据主人的喜好调整到合适的节目频道等等多种便利功能，正因为时代在变，这些需求就促使家庭智能控制系统进一步向前发展，从而满足人们所追求的高效的生活方式。

1.1 课题的目的和意义

相较于一些PC端应用系统以及部分Android应用系统而言，本课题所研究的家庭智能控制系统是一个相对复杂的系统，涉及到的知识点较多，几乎包括了底层软硬件、中间件软件、上层应用软件三大部分的实现，类似于物联网体系结构的三层（感知层、传输层、应用层）的实现。本课题的主要目的是研发出一套基于ARM7和uC/OS-II的家庭智能控制系统，由于客观条件（时间、成本）的限制，目前仅通过采用仿真软件来模拟多个家用电器，可以通过人机交互来达到定时控制和远程控制的效果，并且具有简单的家庭环境的检查功能，能够在一定程度上实现人性化、智能化的家庭智能控制系统。本课题的主要意义在于能够为家庭智能控制系统以及智能家居的发展提供一个有效的参考模型。

1.2 国内外研究现状与水平

1.3 发展趋势

1.4 本课题的研究内容

本课题是要设计并构建一种基于ARM7和uC/OS-II的家庭智能控制系统，在此系统中，采用NXP公司的LPC2138芯片作为系统的主控制器，主控制器负责对系统所有功能进行一个统一的调度和管理，系统功能包括有环境检查模块、电器控制模块。具体的功能描述如下：

（1）多个家用电器的控制，按照用户的要求，对形如室内照明灯、空调、电动窗帘等家居设施进行控制；

（2）对温度、可燃性气体等环境因素进行常规的监测；

（3）通过安卓客户端，按照用户的要求，对家居设施进行远程控制。

本课题的主要内容包括：

（1）家庭智能控制系统总体方案设计；

（2）家庭智能控制系统中主控制器、环境检查模块、电器控制模块的硬件设计；

（3）家庭智能控制系统中主控制器、环境检查模块、电器控制模块的软件设计；

（4）系统的仿真和调试，测试是否已经实现系统要求的功能。

2 家庭智能控制系统整体设计方案

系统的整体设计方案关系到整个系统的好坏，在本章节中将从系统总体、环境检查模块、电器控制模块的设计与分析这三个方面入手，对系统的整体设计进行一个详尽的描述。

2.1 系统总体设计与分析

2.1.1 系统总体结构

系统总体结构主要由应用层、中间件、底层共三个部分构成。在应用层部分主要实现基于Android系统的应用软件，通过该应用软件来实现系统的远程控制功能。在中间件部分主要实现基于Windows系统的中间件软件，通过该中间件软件来传输系统中应用层和底层交互的数据。在底层部分主要实现基于uC/OS-II系统和ARM架构的底层软硬件，通过该底层软硬件来实现系统中环境检查、电器控制的核心功能。