论文总字数：20123字

摘 要

智能家居系统是指通过搭建一个系统集控平台，利用综合布线技术、计算机通讯技术以及自动控制技术将家中的电器设备有机地结合在一起，实现各种家庭电器之间的互联互通，最终达到整体智能控制的目的。

本文是基于ARM平台的智能家居系统设计，并结合Linux系统和ZigBee无线技术实现家居的智能化管理。数据采集模块利用传感器采集温度、湿度和光照强度这三种环境信息，然后通过ZigBee技术将这些环境信息传送到数据处理模块，数据处理模块对这些环境信息进行判断和分析，最终会通过WEB服务器将这些信息实时反映到WEB页面上，并且用户可以在WEB页面上通过LED控制按钮对LED进行开关操作，从而使用户对家庭内部情况进行实时的掌握以及控制。

关键词：智能家居 ZigBee ARM Linux WEB服务器

The design of smart home system based on ARM

Abstract

Smart home system is that by building a system integrated control platform, the use of integrated wiring technology, computer communication technology and automatic control technology in the home electrical equipment organically unifies in together, to achieve interoperability between various types of household electrical appliances, and ultimately achieve overall intelligence control purposes.

This paper is based on the ARM platform of smart home system design, and combined with Linux system and ZigBee wireless technology to realize the intelligent management of home. Data acquisition module use sensors to collect the temperature, humidity and light intensity the three kinds of environmental information, and then through the ZigBee technology will be the environment information is transmitted to the data processing module, data processing module carries out judgment and analysis of these environmental information, will eventually these information in real time to reflect to the web page through the web server, and the user can in web pages through the LED control button LED switch operation, allowing the user to real time control and control the internal situation of the family.

Key Words: Smart Home; ZigBee; ARM; Linux; Web Server

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 当前研究状况 1

1.3 课题设计内容 2

第二章 智能家居系统的总体方案 3

2.1 系统的设计规划 3

2.2 系统总体方案设计 3

第三章 系统硬件设计 5

3.1 数据采集模块 5

3.1.1 温湿度传感器 7

3.1.2 光照传感器 8

3.2 数据处理模块 9

3.3 ZigBee通信模块 10

第四章 系统软件设计 12

4.1 Linux系统简介 12

4.2 系统开发平台搭建 13

4.2.1 Linux交叉编译环境的建立 13

4.2.2 Boot Loader 13

4.2.3 Linux内核的配置和编译 14

4.2.4 文件系统移植 15

4.3 数据采集端软件设计 15

4.3.1 温湿度模块软件设计 16

4.3.2 光照模块软件设计 17

4.4 数据处理中心软件设计 18

4.4.1 数据接收模块软件设计 18

4.4.2 数据分析模块软件设计 19

4.5 ZigBee通信模块软件设计 20

4.5.1 协调器节点软件设计 20

4.5.2 终端节点软件设计 21

第五章 嵌入式服务器的搭建 23

5.1 嵌入式服务器的工作原理 23

5.2 BOA服务器移植 25

第六章 系统测试 27

6.1 系统实物图 27

6.2 系统功能测试 27

结语 29

参考文献 30

致谢 32

第一章 绪论

1.1 研究背景

如今，物联网的兴起极大地促进了智能家居的发展。智能家居在传统住宅的基础上，通过家庭网络技术将各种家庭电器连接到一起，实现采集、处理、传输和显示各种家庭信息和对家庭设备的监控和控制，从而使人们的生活更加便利、舒适。

传统模式下的家居系统由于受到技术水平和设备管理的局限，大多数采用有线的方式，这样会存在系统灵活性差、扩展能力低、后续升级困难、维护费用高等缺点。无线网络则是摆脱了这些束缚，其安装简单、使用方便、扩展灵活，这会极大促进家庭无线网络的进程。智能家居系统加入无线网络控制平台后，使得系统能与家电设备进行信息交互，以满足人们监测家庭信息和智能控制家电设备的功能。这与被动的传统家居系统不同的是，人们可以按照个人需求自行定制智能系统，这样可以提高生活品质，为人们提供安全舒适的居住环境。

随着智能芯片功能的增强，成本的降低，数据传输越来越便捷，信息接收处理终端的增多，智能家居将通过数据采集、运算处理、自我调节的方式而主动适应人们的各种需求。飞速发展的科技为智能家居行业提供了广阔市场前景的发展方向，相信不久的将来会实现完全智能化、现代化的家庭。

1.2 当前研究状况

智能家居致力于为人们的居家生活提供便利性、舒适性及智能化的操作。自本世纪初，智能家居在欧美国家发展迅速，而在中国，智能家居的概念已提出多年，至今没有完整的解决方案出现，虽然距离理想中的智能家居还很远，但趋势是明确的。

目前也有非常多的智能家居产品开始慢慢进入我们的家庭。其中最受欢迎的就是智能安全中控系统，随着人们对安全安保意识的提高，智能家居在门窗、钥匙、网络摄像头、报警系统等方面得到了广泛的应用。智能家居的生活化，成为了人们普遍的追求。其次能源和照明的智能家居产品，其节能和时尚的特点，备受人们的青睐。还有娱乐和互联网设备的相关智能家居产品，随着互联网的普及，也让智能电视、智能机顶盒等智能家居产品在这一领域得到了应用，从而极大程度地方便了我们的生活。

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