android智能家居.doc

发布时间：2022-05-31 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.87M 资料格式：doc 举报版权申诉

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第 1 章项目概述

1.1项目背景

1.2术语定义

第 2 章技术方案

2.1系统描述

2.2功能描述

2.3项目功能图

2.4所涉及的系统、工具

第 3 章前端数据中心（A8）总体设计

3.1程序设计流程图

3.2线程定义

3.3所用类定义

第 4 章前端A8模块设计

4.1 A8-Android Application层设计

4.1.1数据流分析

4.1.1.1NEWNODE，新节点加入

4.1.1.2NODEINFO，节点信息更新。

4.1.1.3RFID，用户登录或退出。

4.1.2Application层详细设计与实现

4.1.2.1类对象详细描述

4.1.2.2线程类详细描述

4.1.2.3UI类详细描述

4.1.2.4数据库详细描述

4.1.2.5框架详细描述

4.2A8-数据传递架构模块

4.2.1层次接口表

4.2.2HAL层

4.2.3JNI层

4.2.4Framework层

4.2.5整体流程

4.2.6关键代码分析

4.3传输协议模块设计

4.3.1A8接收数据格式

4.3.2M0接收命令数据结构

第 5 章终端M0模块设计

5.1终端设备方案描述

5.2终端设备工作流程

5.3功能模块描述

5.3.1温湿度传感器DHT10

5.3.1.1基本概述

5.3.1.2操作流程及时序

5.3.2ZigBee通信部分

5.3.2.1ZigBee通信模块

5.3.2.2SC16IS752使用及操作流程

5.3.2.3SPI串行外设接口

5.3.3RFID读卡模块

5.3.4IIC接口部分

5.3.4.1IIC概述

5.3.4.2IIC操作流程分析

第 6 章系统测试

6.1项目演示

基于 Android 的智能家居基于 Android 的智能家居三个火枪手 2013 年 5 月

基于 Android 的智能家居目录 1.1 1.2 3.1 3.2 3.3 2.1 2.2 2.3 2.4 第 1 章项目概述 ....................................................................................................................................................1 项目背景 ....................................................................................................................................................1 术语定义 ....................................................................................................................................................2 第 2 章技术方案 ....................................................................................................................................................3 系统描述 ....................................................................................................................................................3 功能描述 ....................................................................................................................................................3 项目功能图 ............................................................................................................................................... 4 所涉及的系统、工具 ............................................................................................................................... 4 第 3 章前端数据中心（A8）总体设计.............................................................................................................. 5 程序设计流程图 ....................................................................................................................................... 5 线程定义 ....................................................................................................................................................5 所用类定义 ............................................................................................................................................... 6 第 4 章前端 A8 模块设计 .....................................................................................................................................7 4.1 A8-ANDROID APPLICATION 层设计 ............................................................................................................. 7 4.1.1 数据流分析 ...........................................................................................................................................7 4.1.2 Application 层详细设计与实现 ...........................................................................................................9 4.2 A8-数据传递架构模块 ................................................................................................................................16 4.2.1 层次接口表 .........................................................................................................................................16 4.2.2 HAL 层................................................................................................................................................17 JNI 层 .................................................................................................................................................. 19 4.2.3 4.2.4 Framework 层 ..................................................................................................................................... 20 4.2.5 整体流程 .............................................................................................................................................21 4.2.6 关键代码分析 .....................................................................................................................................22 传输协议模块设计 ................................................................................................................................. 32 4.3.1 A8 接收数据格式 ...............................................................................................................................32 4.3.2 M0 接收命令数据结构 ...................................................................................................................... 34 第 5 章终端 M0 模块设计 ................................................................................................................................... 35 终端设备方案描述 ................................................................................................................................. 35 终端设备工作流程 ................................................................................................................................. 35 功能模块描述 ......................................................................................................................................... 36 5.3.1 温湿度传感器 DHT10....................................................................................................................... 36 ZigBee 通信部分................................................................................................................................37 5.3.2 5.3.3 RFID 读卡模块 ...................................................................................................................................40 IIC 接口部分 .......................................................................................................................................41 5.3.4 第 6 章系统测试 ..................................................................................................................................................45 项目演示 ..................................................................................................................................................45 4.3 5.1 5.2 5.3 6.1

基于 Android 的智能家居 AcE team 第 1 章项目概述 1.1 项目背景随着社会电子信息化的不断发展，人们在家居中使用的电器越来越多，由此带来的安全隐患也有了明显的增多。在这些电器中一旦出现一些异常，便会给人们带来很大的损失。为了降低电器的不合理使用带来的异常情况，就要求在异常发生时用户能及时得到信息，并通过实时监控采取一定的操作排除异常。因此，远程监控系统的作用是非常巨大的。 90 年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展，数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上由两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频 web 服务器为核心的视频监控系统。以数字录像设备为核心的视频监控系统采用 PC 机作为多媒体监控主机，综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多的功能，使系统结构大为简化，采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制，采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁盘介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。但随着基于 PC 机的视频监控录像系统的发展，在实际使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。以嵌入式视频 web 服务器为核心的视频监控系统，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像头采集到的图片信息经过压缩，通过内部总线送到内置的 web 服务器，网络上的用户可以直接用浏览器观看 web 服务器上的由摄像头采集的图像。由于把图片采集和 web 功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，用户无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。同时还具有以下优点：布控区域广阔，嵌入式视频 web 服务器监控系统 web 服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控的区域。系统具有几乎无限的无缝扩展能力。所以设备都以 IP 地址进行标示，增加设备只是意味着 IP 地址的扩充。性能稳定可靠，无需专人管理。嵌入式 web 服务器实际上是基于嵌入式微处理器技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，对于用户来讲，上网进行登陆，便可对家中情况进行监控。除了 WEB 服务器实时控制之外，当前智能手机的发展趋势已经愈加明显。智能手机（Smartphone)，是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的第 1 页共 50页

基于 Android 的智能家居总称”。而当前应用在智能手机上的操作系统中 Android 操作系统占有相当大的比例。 Android( 中文名：安卓) 是基于 Linux 平台开源手机操作系统名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。随着 Android 应用的更见广泛，了解并能使用 Android 来完成我们对智能家居的控制已经显得愈加重要。现在监控系统发展到第三代，前端一体化、视频十字化、监控网络化、系统集成化成为视频监控系统公认的发展方向，它以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存放和播放为核心，以智能实用的图像分析为特点，并为报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上，引发了视频控制行业的一次技术革命。 1.2 术语定义 Android: Android 是一种以 Linux 为基础的开放源码操作系统，主要使用于便携设备。 HAL：硬件抽象层。 JNI：JNI 是 Java Native Interface 的缩写，中文为 JAVA 本地调用。 RFID：射频识别即 RFID（Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 A8: ARM Cortex-A8 处理器是第一款基于 ARMv7 架构的应用处理器，并且是有史以来 ARM 开发的性能最高、最具功率效率的处理器。 M0：Cortex-M0 处理器，是市场上现有的最小、能耗最低、最节能的 ARM 处理器。第 2 页共 50页

基于 Android 的智能家居 2.1 系统描述第 2 章技术方案 Android 是一个开放源码的操作系统专门为移动电话而设计的系统。Android 手机将开辟新的应用，使家居智能化运用于普通家庭。 Android 界面显示(Cortex_A8)来自于 Cortex_m0 模拟量，并可对 Cortex_m0 进行控制或操作。本系统做为裁减项目，实现了 M0 采集房间信息，通过无线方式发送到 A8 进行监控、控制。A8 即可作为移动终端设备(如 phone、pad 等)，亦可作中央监控服务器设备。本项目采用后者方案，即作中央监控。若需作移动设备，只需将程序移植到移动设备上，再在中央端移植 web 服务器，移动设备登陆服务器即可查看房屋信息。 2.2 功能描述 1.检测室内温度、湿度、光感、电压情况（通过 Cortex_m0 采集的信息）。 2.通过温度、湿度的情况来对应调节风扇开关（控制 Cortex_m0）。 3.根据光敏传感器情况对应调节 led 灯亮灭（控制 Cortex_m0）。 4.根据三轴加速度情况对应调节蜂鸣器开关（控制 Cortex_m0）。 5.显示 Rfid 信息等功能（通过 Cortex_m0 采集）。第 3 页共 50页

基于 Android 的智能家居 2.3 项目功能图图 2.1 项目功能图 2.4 所涉及的系统、工具表 2.1 系统与工具系统名称系统版本备注 Linux3.0.8 Linux 内核 Android 文件系统 Android4.0 版本工具链 Android 程序开发 Eclipse arm-none-linux-gnueabi-gcc 第 4 页共 50页

基于 Android 的智能家居第 3 章前端数据中心（A8）总体设计 3.1 程序设计流程图图 3.1 程序设计流程图 3.2 线程定义 1. SmartHomeActivity，程序主 Activity 界面，打开程序首先运行。 2. NodeInfoActivity，从界面 Activity，用来显示详细设备采集信息和控制按键。 3. MainReadThread，读数据主线程，该线程只负责对通过 Zigbee 获取的数据转发给读进程，不进行数据操作。 4. MainHandlerThread，处理数据线程，该线程对从读进程传来的数据进行数据校验并转发。 5. NodeWriteThread，控制线程，该线程负责处理由用户对设备的操作。第 5 页共 50页

基于 Android 的智能家居 3.3 所用类定义 1. Data，用来存储和处理设备的采集数据。 2. NodeCmd，定义操作方法，实现对设备的读操作和控制操作。 3. NodeInfo，定义设备的所有采集信息，控制器状态和 WatchDog。 4. NodeList，使用链表存储设备信息。……………………………………?? 5. MyUartService：提供与底层的接口，以读写串口。第 6 页共 50页

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