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基于S3C2410的智能家居数据采集系统设计

2016-10-09 10:25
林契于宸
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  节点作为控制的一部分,要完成对各业主的控制功能。控制的实现利用采集的各种数据和中心发布的协调控制指令,通过节点处理后完成。所以,一个节点由数据采集、传输、控制三个功能单元组成。这些功能的实现通过嵌入式系统来完成。

  按其功能要求其数据流有:一是从各个传感器采集的数据,通过中间处理过程进行处理后,显示在业主面前;二是从信息采集系统中取来的数据,通过中间处理过程进行处理后,上传到物业管理中心,存储在数据库中;三是管理中心发布系统协调控制的命令或处理的结果在业主家显示。

  1.2.2 数据的采集

  物业管理数据的采集主要功能是将各业主的水表、电表、媒气表等原始数据通过各类检测器送到节点进行预处理。

  常用传感器技术包括干簧管传感器、霍尔传感器、红外线传感器、IC卡控制器和电子传感器等。本系统采用电子传感器,在普通水表、气表的计数机构中对应于刻度盘的下面安装电子传感器,使传感器与计数齿轮同步转动,电子传感器得到的电子信息与机械读数完全同步,形成一定的函数关系,经A/D转换后,分别得到水表、媒气表读数的数字信息,电表的读数则可以采用电子式智能电表得到。通过RS 232接口传送到微处理器中。

  摄像头数据通过USB接口与处理器通信。主要用于业主外出(特别是在外出度假)时,开启摄像设备。可以对客厅或其他重要地方进行监控。

  1.2.3 数据的预处理

  节点数据的预处理,其主要功能将各类检测器采集的异样数据进行过滤,去掉非法、无效的数据,对故障数据进行恢复,将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理,并将其封装、利用TCP/IP协议,通过通信网络发送到测控中心指定的数据通道或数据库。提供给物业管理中心。采集得到的数据经预处理后的实时检测交通数据效果更好,更符合实际情况的需要,并有效地节省了计算机存储的工作量。

  1.2.4 数据的显示、存储及传输

  节点控制机将各种检测器采集的交通流信息用来控制该节点的交通,同时又要经处理机进行预处理,一方面利用LCD液晶显示,使各业主很方便知道自已各种费用;另一方面,利用通信接口,通过TCP/IP协议,保证采集到的数据安全性、可靠性、有效性传输到控制中心,用于整个系统协调控制和管理。

  2 系统实现

  2.1 硬件结构

  节点处理机要执行繁重的通信和算法处理,对处理器的通信和运算速度有很高的要求,传统的单片机处理器性能有限无法满足节点的要求。因此采用SAMSUNG公司的处理器S3C2410平台,它具有灵活的特性和强大的性能,在嵌入式系统中得到了广泛的应用。该处理器内部集成了ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器,资源丰富,带独立的16 KB的指令CACHE和16 KB数据CACHE,LCD控制器、RAM控制器、NAND闪存控制器、三路UART、四路DMA、四路带PWM的Timer、并行I/O口、八路10位ADC、TouchScreen接口、I2C接口、I2S接口、两个USB接口控制器、两路SPI,主频最高可达203 MHz。在处理器丰富资源的基础上,还进行了相关的配置和扩展,平台配置了16 MB 16位的FLASH和64 MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9161扩展了一个网口,另外引出了一个HOST USB接口。硬件平台如图3所示。主要包括数据采集、数据显示、数据存储以及数据传输(网络控制)。这里主要介绍数据显示和数据传输的实现。

基于S3C2410的智能家居数据采集系统设计

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