远程智能家电控制系统的研究与设计

远程智能家电控制系统的研究与设计1目录摘要..............................................................3第1章绪论........................................................51.1智能家电的含义..............................................51.2智能家电的主要功能..........................................51.3智能家电的特点..............................................61.4智能家电的发展现状..........................................61.5智能家电远程控制系统的设计目标..............................81.6论文的组织结构..............................................81.7本章小结....................................................8第2章系统总体设计.................................................92.1基于电力载波PLC通迅技术....................................92.2基于蓝牙通讯技术............................................92.3基于INTERNET技术的智能家电控制..............................92.4基于IP电话................................................102.5本章小结...................................................13第3章电路硬件设计................................................143.1电源电路...................................................143.2复位电路...................................................153.3时钟模块...................................................153.4网卡接口模块...............................................163.5显卡接口电路...............................................183.6声卡接口电路...............................................193.7通用I/O口电路.............................................203.8本章小结...................................................20第四章系统设计....................................................214.1嵌入式操作系统概述.........................................214.1.1良好的软件兼容性......................................214.1.2硬件支持能力强........................................21远程智能家电控制系统的研究与设计24.1.3强大的网络通信功能....................................214.1.4稳健的实时性支持......................................224.1.5丰富的多媒体支持......................................224.1.6强大的开发工具........................................224.1.7强大的内存管理、进程调度和中断响应能力................224.2嵌入式LINUX驱动编写及应用程序的开发........................234.2.1驱动程序编写..........................................244.3IP电话原理概述............................................294.4IP电话应用程序开发........................................294.4.1拨号盘的实现原理......................................304.4.2语音功能的实现原理....................................304.5串口通信的实现.............................................324.6服务器端的控制软件原理与设计...............................334.7本章小结...................................................36结论..............................................................37参考文献...........................................................38致谢...............................................................39远程智能家电控制系统的研究与设计3摘要传统的家电采用各自独立的工作模式，不同家电之间无法通信，这样就不能有效地安排各种家电协同工作，容易造成浪费。同时它们无法自动获取外界的信息，人们无法对其进行远程操作，难以满足现代生活的需求。所以开发智能化的家电及其控制系统己成为当前的研究热点。传统的电话只能进行语音通信，它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺点。近年来，以ARM为代表的高性能专用微处理器的出现，以及Linux、WindowsCE等操作系统的完善，使嵌入式技术迅速发展，这为智能IP电话的研发提供了软硬件基础。现阶段家庭网关接入互联网的方式主要为有线接入，因为这种方式网络性能比无线隐定，延时性相对要小，用它来远程控制智能家电比无线网要安全可靠。要实现智能家电的网络化，如果采用PC机进行直接进行控制，或者让每台家电接入网络，这样成本很高，不利于一般家庭的普及。为此，笔者采用基于S3C2410芯片、WindowsCE4.2嵌入式操作系统的IP电话作为家电的控制中心，智能家电采用S3C2410ARM芯片和linux2.4操作系统。各个智能家电与口电话采用串口进行通信，IP电话采用网口与因特网通信。这样可以大量的降低成本，而且通信方式比PLC和蓝牙通讯技术更安全可靠。本文以IP电话与智能家电互联为切入点，结合ARM、嵌入式LINUX和网络技术，设计出一种较为完善的IP电话与智能家电的控制系统。采用这种方式，使智能家电集电脑、电信和消费类电子产品的特征于一体，让家电具有信息的获取、加工、传递等功能，提供全方位的信息交换，帮助家电与外部保持信息交流畅通，这样可以优化人们的生活方式，节约能源费用资金。关键词：智能家电；遥操作；IP电话；嵌入式系统远程智能家电控制系统的研究与设计4AbstractThetraditionalelectricalappliancesworkindependently.theyareunabletocommunicateeachother,sowecannotarrangeeachkindofelectricalappliancestoworkeffectively.It’seasytoresultinwaste.Atthesametime,theyareunabletogaintheoutsideinformationautomatically,soweareunabletocarryonthelong-distanceoperation.It’sdifficulttosatisfythemodernlife.thereforethedevelopmentofintelligentelectricalappliancesandtheircontrolsystemhavebecomecurrentresearchhotspot.Thetraditionaltelephonecanonlycommunicatebyvoice.Ithassomanyshortcomingssuchasthelowusefactor,thelimitedfunction,thebadsecurityandsoon.Inrecentyears,theembeddedtechnologyexpendsrapidly,withtheappearanceofhighperformancespecial-purposemicroprocessorsuchasARM,aswellasLinuxoperatingsystem’sandWindowsCEoperatingsystem’sconsummation.ThishasprovidedthesoftwareandhardwarefoundationfortheintelligentIPphone’sreseachanddevelopment.Atpresent,thefamilygatewaysconnectsInternetismainlybywiredway,becausethismannerisstable,haslesstimedelay,isreliablecomparewithwirlessnetwork.Torealizetheintelligentelectricalapplicances’network,ifweusePCtocontrolintelligentelectricalapplicances,orleteachelectricalapplianceconnectsnetworkdirectly,itmustcostsomuch.soitishardtopopularizethesystemforthegeneralfamily.Keywords:intelligentElectricalApplianceRemoteOperationIPphoneembeddedsystem远程智能家电控制系统的研究与设计5第1章绪论1.1智能家电的含义智能家电,也叫智能家居,与智能家电含义近似的有家庭自动化(HomeAutomation)、电子家庭(ElecctronicHome、E-home)、数字家园(DigitalFamily)、家庭网络(HomeNet/Networksforome)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(IntelligentHome/Building),在我国香港和台湾等地区,还有数码家庭、数码家居等称法。智能家居是以各种家电设备为基础平台,综合网络通信、信息家电、设备自动化等技术,将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便利、环保的居住环境,而智能家电远程控制系统即是实现其的一个重要手段。智能家电远程控制系统可以定义为一个利用先进的计