内容发布更新时间 : 2024/12/25 12:46:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
现行嵌入式开发常用技术。本设计一方面是在探究智能家居的低成本方案，另一方面也在锻炼提高学习新技术，应用成熟技术解决新问题的能力。通过该系统的设计寻求学校教育与现实应用的偏差，深化对理论知识的认识，完善知识结构，开拓视野。 4．应用前景 随着经济社会的发展和科学技术的进步，人们生活节奏在加快同时对高质量生活的需求也在增加。为了解决这对矛盾，将人们从平常琐碎的生活中解放出来，家居系统的智能化成为必然的选择。随着通信基础设施水平的提高以及智能设备成本的降低，智能家居市场在迅速扩张。伴随着物联网技术、云计算技术和嵌入式技术的发展，智能家居必会获得更大的发展。当然随着Android设备的普及，基于Android的智能家居系统以其低成本的优势必会有广阔的市场。相信未来的智能终端不仅是平常工作的“伴侣”更是人们日常生活助理和家庭不可或缺的一员。 起止时间和进度安排（包括外出调研） 起止时间 2012.12.30-2013.01.31 2013.02.01-2013.03.11 2013.03.12-2013.03.19 2013.03.19-2013.03.26 2013.03.26-2013.04.11 2013.04.11-2013.04.20 完成内容 查阅相关资料、文献综述、开题报告 准备开题报告，2013.03.11开题报告答辩 硬件电路分析与设计 程序代码编写 软、硬件联调联试 撰写毕业论文，2013.04.20上交论文初稿 2013.04.20-2013.04.29 修改论文，准备毕业答辩，2013.4.29第一次毕业答辩 2013.04.29-2013.05.13 2013.05.13-2013.05.20 2013.05.20-2013.05.27 修改论文， 2013.05.13第二次毕业答辩 修改论文， 2013.05.20第三次毕业答辩 修改论文， 2013.05.27第四次毕业答辩 预期结果及成果形式 1．预期结果 预计按时间计划和目标进度完成基于Android的智能家居系统设计并完成论文撰写。 2．成果形式： （1）撰写一篇8000字的毕业论文； （2）利用Cortex-A8平台及Cortex-M0平台实现温湿度、磁门、光敏等各传感器信息的采集；实现基于RFID技术的身份识别和用户信息智能化管理；实现基于Zigbee技术的无线数据传输；实现基于蓝牙、wifi等技术的较远距离信息传输与设备控制。
可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等） 1．已具备的条件 （1）指导老师提供，图书馆及网络所能查阅的资料可供参考； （2）硬件设备：华清远见嵌入式教学用ARM Cortex-A8开发平台、物联网开发用ARM Cortex-M0平台以及基于Android系统的智能设备； （3）PC机，Keil等软件； （4）学校提供了专业的实验室及专门的老师指导； （5）有一定的汇编语言、C语言、Java编程基础以及硬件接口电路设计、51单片机开发、ARM开发、无线通讯技术和网络通信技术基础。 2．待解决的问题 （1）熟练使用Linux下的基本命令、管理配置和编辑器，包括VIM编辑器、GCC编译器，GDB调试器和 Make 项目管理工具； （2）熟悉Java编程、Linux下的c语言编程、Linux应用编程、Android应用编程； （3）了解嵌入式项目开发流程以及Cortex-A8平台和Cortex-M0平台的硬件电路各模块原理； （4）熟悉ARM处理器架构、指令集等底层开发基础； （5）回顾复习常用接口开发及硬件电路设计基础； （6）熟悉嵌入式Linux系统开发、内核开发基础，并掌握嵌入式Linux驱动开发； （7）熟悉嵌入式Linux开发常用软件及软硬件调试技术； （8）熟悉RFID、Zigbee、WIFI、GPRS等无线通信技术及协议； （9）熟悉μC/OS操作系统移植。 3．拟采取的研究方法 研究方法主要是通过自学、查阅资料及培训掌握相关知识，而后进行试验及相关研究。 通过自学和培训掌握嵌入式Linux系统设计、内核设计、驱动程序设计、应用程序设计，并掌握Android下应用编程；通过查阅资料，对RFID技术、蓝牙技术、WLAN技术、Zigbee技术、GPRS技术进行研究，了解其原理和使用方法。通过JTAG仿真器对ARM处理器及无线传输模块进行数据传输测试及通讯状态，通过观察试验现象来确定程序运行是否正常，是否实现预定功能。 4.技术路线 （1）系统总体方案框图如下图1
基于S5PC100的Android平台 Zigbee模块 蓝牙RFID模块 WIFI 基于LPC11C14微控制器的核心板 家居系统单元 图1 系统总体方案 本系统的控制端采用基于NXP公司LPC11C14微控制器的核心板，用户端采用基于SAMSUNG公司S5PC100位微处理器的Android平台。LPC11C14是恩智浦公司基于ARM Cortex—M0内核开发的一款32位中低端MCU，用于替代在工控领域广泛应用的51系列单片机。它不仅低功耗、低成本，而且还具有丰富的外设资源，是51单片机不可比拟。S5PC100是三星公司基于ARM Cortex—A8内核开发的一款嵌入式微处理器，S5PC100处理器采用64位内部总线构架，包括强大的硬件加速器，如：动态视频处理，显示控制和缩放。支持多种格式的硬件编解码：MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX。其硬件加速功能支持实时的视频会议和模拟电视输出，支持NTSC和PAL模式的HDMI。提供了24bit LCD接口、TVout接口、Camera输入接口、4路串口、SD卡接口、SPI、100M网口、USB2.0-OTG接口，USB Host接口、音频输入输出接口、按键接口、I2C接口等硬件资源，具有更高的主频和更丰富外设，能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。 （2）Zigbee模块采用CEL公司的ZICM2410芯片，内核芯片结构如图2。CEL公司的ZICM2410是兼容ZigBee和IEEE802.15.4的完整单片无线解决方案。它包含一个带有基带调制解调器的RF收发器、硬连线MAC以及一个带有内部闪存的嵌入式8051微控制器。该器件提供多个通用I/O引脚、定时器和UART等外围设备功能，并且它是第一个提供嵌入式声音CODEC的器件，是超低功耗应用的理想选择。
图2 ZICM2410内核结构 （3）RFID模块 RFID模块采用CY-14443A-P系列射频模块，利用SPI总线与控制器通信。CY-14443A系列射频读写模块采用基于ISO14443 标准的非接触卡读卡机专用芯片。模块引脚如下图3所示，RFID模块程序流程设计如图4. 图3 CY14443RFID模块