2.3 系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)采用Linux操作系統(tǒng)，Linux內(nèi)核是一種源碼開放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的功能模塊，并對內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少。

　　Linux系統(tǒng)內(nèi)核集成了大量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，支持全部的標準因特網(wǎng)協(xié)議和幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此將其應(yīng)用于智能家居控制器的設(shè)計，具有代碼量小、運行消耗系統(tǒng)資源少、可靠性高、開發(fā)周期短等優(yōu)點，適應(yīng)智能家庭數(shù)據(jù)采集控制器對于操作系統(tǒng)的要求。Qt作為一種跨平臺的基于C++ 的GUI系統(tǒng)，能夠提供給用戶構(gòu)造圖形用戶界面的強大功能。本文選用移植性強的Qt軟件設(shè)計圖形用戶界面，所設(shè)計的GUI實用、簡潔、實現(xiàn)了人機交互，可通過鍵盤或面板對程序進行輸入、保存、修改和編譯，信息和臨時信息及時輸出、顯示，通過GUI達到了整合系統(tǒng)的目的。在Qt系統(tǒng)中，不僅有著構(gòu)造完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且為了滿足用戶對編寫圖形用戶界面應(yīng)用的種種需求，還創(chuàng)建了許多新的系統(tǒng)機制，其中Qt所特有的內(nèi)部進程通信機制具有獨特的反應(yīng)速度，本文采用的Qt應(yīng)用進程之間通信機制是Signal-Slot機制和FIFO 機制。Linux 系統(tǒng)不斷偵查本地GUI消息，任何一個Qt消息被觸發(fā)，系統(tǒng)都會立即執(zhí)行相應(yīng)程序，提高了整個系統(tǒng)的反應(yīng)速度和穩(wěn)定性，系統(tǒng)軟件設(shè)計流程如圖4所示。

　　圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程

　　3 結(jié) 語

　　整套系統(tǒng)的設(shè)計充分利用了ARM11S3C6410的硬件功能和處理速度，成功移植了以S3C6410為硬件核心的Linux嵌入式系統(tǒng)，并完成了基于Linux Qt的控制程序的開發(fā)，解決了多項技術(shù)難點，其中包括構(gòu)建基于ZigBee通信協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)、基于AT89C51的統(tǒng)一家電控制協(xié)議、基于S3C6410的GPRS遠程通信、家電控制的直接解碼與編碼等，實驗產(chǎn)品的控制結(jié)果效果令人滿意，驗證了該系統(tǒng)的先進性、穩(wěn)定性和實用性，具有廣泛的推廣和應(yīng)用價值。

四、遠程自動控制系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用

　　21 世紀是信息化的世紀， 各種通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動了人類文明的巨大進步。智能家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD 錄像機） 進行遠程控制； 可以在下班途中， 預(yù)先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯？而這一切的實現(xiàn)都僅僅是輕輕的點幾下手機按鍵或鼠標。此外， 該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報警、遠程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險情， 您和110 可以在第一時間獲得通知以便進一步采取行動。舒適、時尚的家居生活是社會進步的標志， 智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下， 家內(nèi)家外（在家內(nèi)通過無線局域網(wǎng)，在家外通過電信或互聯(lián)網(wǎng)） 都能對家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進行方便的控制， 使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現(xiàn)代生活。

　　1 智能家居系統(tǒng)控制的工作原理

　　本系統(tǒng)是基于紅外和GSM 網(wǎng)絡(luò)的用于智能家居環(huán)境中的一種遠程自動控制系統(tǒng)。其工作原理為： 用戶通過自身的手機發(fā)出命令短消息， 在家值守的GSM 模塊接收到命令后發(fā)送給主機（單片機） , 主機通過對命令的處理， 把命令通過紅外傳輸?shù)较鄳?yīng)的分機（單片機） 上， 分機對命令處理后， 啟動相應(yīng)設(shè)備， 完成用戶給出的命令并向主機回復(fù)應(yīng)答， 主機收到應(yīng)答后， 通過GSM 模塊發(fā)出回復(fù)短消息， 報告用戶完成命令。若在規(guī)定的時間內(nèi)（這里定時60s） 主機沒有接收到分機的回復(fù)信息， 即把該操作認為無效， 回復(fù)操作無效短消息給用戶手機， 要求用戶重新發(fā)出命令。若收到的短信息有誤， 主機便立刻回復(fù)用戶該操作無效， 請求重新發(fā)出命令。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成圖

　　2 硬件設(shè)計

　　2.1 MCU 與GSM 通信模塊

　　本單片機通過RS232 串行通信接口與GSM 模塊通信， 提取GSM 設(shè)備的短信， 發(fā)送相關(guān)的信息， 并通過串行通信接口與紅外模塊相連， 利用紅外模塊， 達到主、分機之間的通信， 因此， 選用A T 89S52 芯片。控制上需要用到兩個串行接口， 但89S52 只有一個串口， 故還需要在程序中進行模擬串行接口通信。其最簡外部接線電路如圖2 所示。

圖2 A T 89S52 外部接線

　　89S52 與TC35 之間通過異步串行接口進行通信，通信速率為9 600b?s, 具有1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1位停止位， 無奇偶校驗。

　　單片機啟動后， 便發(fā)出A T + CM GD = 2 指令， 清除第二存儲空間的數(shù)據(jù)， 然后不斷地發(fā)出指令讀取第二存儲空間。若有數(shù)據(jù)， 即表示接收到數(shù)據(jù)， 并開始對數(shù)據(jù)進行處理， 處理完畢后再把該空間數(shù)據(jù)刪除。當(dāng)單片機向手機發(fā)出短消息時， 單片機會向GSM 模塊發(fā)出A T、A T + CM GF = 0、A T + CM GS= X 一系列的指令， 當(dāng)接收到回復(fù)信息后， 最后發(fā)出短消息的內(nèi)容。