嵌入式操作系统在智能家居中的应用与研究

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随着计算机技术、通信技术和楼宇自动化技术的飞速发展,人们对家居环境的要求越来越高。智能家居由于其安全、方便、高效、智能化等特点在21世纪正日益成为现代社会和生活的时尚,但智能家居的发展并不成熟,未能形成统一的技术标准和开发平台。鉴于智能家居设备的多样性和复杂性,新的设备不断涌现,这就需要一个平台对家居的这些设备进行集中管理和控制。本文将嵌入式操作系统和嵌入式微控制器相结合,通过内部I2C、SPI总线与家居子系统的连接,以及外部通讯网络的扩展,构成一个可以不断升级的智能家居控制平台。本文从智能家居的起源、现状和发展趋势入手,提出了采用基于ARM7TDMI的飞利浦微控制器LPC2106和嵌入式操作系统μC/OS的智能家居软硬件设计方案。重点介绍了核心控制器LPC2106的硬件电路设计,阐述了以PIC16F73为子控制器的门禁子系统和烟雾报警子系统的开发工作。剖析了μC/OS的内核工作原理,给出了μC/OS的启动代码,并在已经实现的核心控制器中构建了嵌入式操作系统的软件平台。最后,本文全面阐述了嵌入式操作系统μC/OS在智能家居中的应用示例。在以核心控制器为硬件平台和以μC/OS为软件平台的基础上进行嵌入式程序设计,配合各种家居子系统,联合实现了智能家居中最常用的门禁功能、烟雾报警功能和远程通信功能等,并在远程终端PC上构建了小区智能家居控制中心,实现了对小区家居状态的检测与监控。实验表明嵌入式操作系统的应用为智能家居的开发带来了极大的方便,也为以后的工作提供了很好的基础。
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