嵌入式論文基于ARM智能報警系統(tǒng)設(shè)計

1、I湖北民族學(xué)院科技學(xué)院湖北民族學(xué)院科技學(xué)院ARM 嵌入式系統(tǒng)(結(jié)業(yè)作業(yè)結(jié)業(yè)作業(yè))題目：關(guān)于嵌入式的居室安全報警設(shè)計關(guān)于嵌入式的居室安全報警設(shè)計學(xué)號：k031141723姓名：譚鑫鑫譚鑫鑫教師：_II摘 要隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展和人們安防意識的提高，人們對家居生活追求人性化、智能化的同時，越來越重視居住環(huán)境的安全性，特別對危及人民生命和財產(chǎn)安全的情況如火災(zāi)、煤氣泄漏、外人非法入侵等的安全監(jiān)控提出了前所未有的高要求。本文針對這一社會現(xiàn)實，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于嵌入式技術(shù)的家居安全智能報警監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)分成兩大部分：服務(wù)端（小區(qū)報警中心監(jiān)控系統(tǒng)）和用戶端（家居監(jiān)控系統(tǒng)） ，小區(qū)報警中心監(jiān)控系統(tǒng)處于整

2、個小區(qū)的報警值班室，用戶端處于每個家庭中。系統(tǒng)可以實現(xiàn)的功能：通過家庭中的各種傳感器實時獲取家庭中的環(huán)境數(shù)據(jù)，如煙霧濃度，煤氣濃度等。如果獲取到的環(huán)境數(shù)據(jù)超出了預(yù)警值，處于家庭中的監(jiān)控系統(tǒng)就會把報警信息發(fā)送到小區(qū)報警中心監(jiān)控系統(tǒng)，同時傳輸監(jiān)控攝像頭采集的現(xiàn)場圖像，并控制 GSM 發(fā)送報警信息到用戶手機。報警中心監(jiān)控系統(tǒng)分別顯示接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)和圖像，值班人員可以根據(jù)監(jiān)控界面了解現(xiàn)場情況以采取相應(yīng)行動。用戶也可以通過手機發(fā)送指令到家庭中的監(jiān)控系統(tǒng)以控制家庭中設(shè)備的開關(guān)，從而實現(xiàn)減少甚至避免住戶的災(zāi)害損失。III目 錄摘 要.1 緒論.11.1 智能小區(qū)和智能家居的概念 .11.2 智能家居在國外

3、的發(fā)展狀況 .11.2.1 國外智能家居的發(fā)展狀況 .11.2.2 國內(nèi)智能家居的發(fā)展狀況 .21.3 系統(tǒng)研究意義 .22 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案.32.1 系統(tǒng)組成 .32.2 系統(tǒng)功能介紹 .42.3 系統(tǒng)特色 .53 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案.63.1 EELIOD270 平臺 .63.2 擴展板 .63.2.1 傳感器接口電路 .83.2.2 家電控制接口電路 .93.2.3 RS232 接口電路.104 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案 .114.1 服務(wù)器端程序設(shè)計 .114.1.1 服務(wù)器接收流程圖 .12圖 4.2 服務(wù)器接收主程序流程圖.134.2 客戶端（EELIOD270 板）程序設(shè)計

4、.154.2.1 客戶端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計 .154.2.2 擴展板接口程序設(shè)計 .164.2.3 視頻監(jiān)視程序設(shè)計 .175 總結(jié).1811 緒論1.1 智能小區(qū)和智能家居的概念智能住宅的概念源于美國，且發(fā)展最為迅猛，隨后，歐洲、日本、新加坡等國家住宅智能化也得到飛速發(fā)展。在我國，智能住宅這一概念推廣較晚，但其發(fā)展的速度很快，由于國內(nèi)的住宅產(chǎn)業(yè)的特殊性，智能小區(qū)取代了智能住宅的概念，全國已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小區(qū)。在國際上智能小區(qū)的概念至今尚沒有取得一致的認同，國家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室提出了關(guān)于住宅小區(qū)智能化的基本概念，即：住宅小區(qū)智能化是利用4C（計算機、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、

5、IC卡）技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。家居智能化是小區(qū)智能化的核心。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù), 將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，連接到一個家庭智能化系統(tǒng)（即家庭控制器）上，以實現(xiàn)集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生

6、活空間；還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用提供節(jié)約方案。1.2 智能家居在國外的發(fā)展狀況1.2.1 國外智能家居的發(fā)展狀況智能家居的概念最早起源于美國，英文為 Smart Home8，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到 1984 年美國聯(lián)合科技公司（United Technologies Building System）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康乃迪克州哈特佛市的 CityPlaceBuilding 時，才出現(xiàn)了首棟“智能型建筑

7、”，從此揭開了全世界2爭相建造智能家居的序幕4。自從世界上第一棟智能建筑在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居的方案79。此后智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都有料廣泛的應(yīng)用7。1998 年 5 月新加坡舉辦的“98 亞洲家庭電器與電子消費品國際展覽會”上，通過在場內(nèi)模擬“未來之家” ，推出了新加坡模式的家居智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家居智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等68。面對智能家居的巨大市場，像思科、英特爾、

8、摩托羅拉、朗訊、IBM、愛立信和 LG 等公司都紛紛加入這個領(lǐng)域，研發(fā)智能信息家電和智能家居系統(tǒng)16。1.2.2 國內(nèi)智能家居的發(fā)展狀況我國自 20 世紀 80 年代開始引入智能家居概念至以來，智能家居行業(yè)得到了飛速的發(fā)展。雖然還未能像美國、日本那樣對智能家居行業(yè)制定技術(shù)標準，但已經(jīng)借助智能家居的概念和技術(shù)開始建設(shè)智能化得住宅小區(qū)了。但因為國內(nèi)對智能家居系統(tǒng)的研究起步相對較晚，我國智能家居的發(fā)展存在很多障礙和問題，例如智能家居工程技術(shù)人員缺乏，管理水平低；行業(yè)規(guī)范與標準制定滯后；智能家居產(chǎn)品的層次和技術(shù)含量低，智能化不明顯，精品很少12。1999 年，建設(shè)部勘察設(shè)計司建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合

9、組織實施全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，目標是提高住宅使用功能、推進住宅質(zhì)量換代、促進住宅產(chǎn)業(yè)化，同時摸索出一套適合各地的住宅小區(qū)智能化技術(shù)體系，該示范工程的啟動，標志著我國智能化住宅小區(qū)的建設(shè)進入了新的發(fā)展階段。我國在2000 年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程項目實施方案中，將建設(shè)智能化小康示范小區(qū)列入國家重點發(fā)展方向。這必然促使智能化從智能大廈建設(shè)向智能住宅化小區(qū)，乃至向家庭智能化方向發(fā)展。建設(shè)部要求“到 2010 年，大中城市中 60%的住宅要實現(xiàn)智能化”1113。目前，國內(nèi)智能家居產(chǎn)業(yè)處于引導(dǎo)期，產(chǎn)品標準不統(tǒng)一，沒有形成優(yōu)勢品牌和領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)品五花八門，市場處于無序競爭期。國內(nèi)形成了一些不

10、同標準的智能家居系統(tǒng)，如海信的智能家居控制系統(tǒng)、清華同方的 e-Home 數(shù)字家3園、海爾的 U-Home 數(shù)字家庭系統(tǒng)、西南交通大學(xué)科技公司開發(fā)的 NDT 系統(tǒng)等16。1.3 系統(tǒng)研究意義從我國智能家居的發(fā)展可以看出,雖然目前智能家居系統(tǒng)有了一定的發(fā)展,出現(xiàn)了一系列的研究公司和產(chǎn)品,但總體來說還處于市場發(fā)展初期,特別是缺乏統(tǒng)一的標準和成熟的產(chǎn)品。而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進步,人們對家居智能化必然提出越來越高的要求。智能家居監(jiān)控系統(tǒng)作為智能化家居的一個重要組成部分，也將起到更加重要的作用?？紤]到地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的不均衡和消費者對智能家居監(jiān)控功能的不同要求，本課題提出系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)來降低

11、功耗和成本，結(jié)合 GSM 移動通信網(wǎng)絡(luò)擴展應(yīng)用范圍，引入模塊化設(shè)計提高系統(tǒng)的開放性的設(shè)計思路。最終構(gòu)建一個家居服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，特別是通過遠程控制技術(shù)，提高其操作的便捷性。是家居信息遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)大眾化和普及化。研究內(nèi)容：課題中從一下幾個方面進行研究和設(shè)計:1通過傳感器和攝像頭實現(xiàn)用戶和小區(qū)警報室值班人員的雙向監(jiān)控通過各類傳感器和攝像頭檢測室內(nèi)情況，當出現(xiàn)異常情況時產(chǎn)生警報信號并通過 GSM 給用戶發(fā)送信息；同時小區(qū)警報室值班人員通過服務(wù)端界面能夠?qū)崟r監(jiān)視住戶家的環(huán)境狀況，如發(fā)現(xiàn)異?？梢匝杆俨扇∮行Т胧詼p小甚至避免住戶的損失。2通過手機發(fā)送短消息實現(xiàn)對家居的遠程控制用戶可以通過發(fā)送預(yù)先設(shè)計好的短

12、消息指令給家居監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)識別收到的指令完成所對應(yīng)的操作，以實現(xiàn)用戶對家居設(shè)施的遠程控制。3通過模塊化的設(shè)計實現(xiàn)用戶使用系統(tǒng)的自主性與開放性隨著家居內(nèi)部電器設(shè)備的增多，以及安防以監(jiān)控的不同要求，將各種監(jiān)控設(shè)備進行模塊化設(shè)計，使得用戶在選擇使用該系統(tǒng)時能夠按自身的實際需求選擇使用不同功能的監(jiān)控模塊，并在使用過程中，隨著實際需求的變化增加或刪減功能模塊。42 智能家居監(jiān)控報警系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.1 系統(tǒng)組成智能家居安全監(jiān)控報警系統(tǒng)由EELiod270 ARM開發(fā)平臺、系統(tǒng)擴展板、GSM模塊、USB攝像頭、有線網(wǎng)絡(luò)等接口設(shè)備組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2.1所示。其中：EELiod270 ARM 為系統(tǒng)

13、核心，主要完成視頻數(shù)據(jù)采集、有線視頻數(shù)據(jù)傳輸、對 GSM 收發(fā)的短消息進行解析和處理、以及對系統(tǒng)擴展板進行控制；擴展板電路主要負責傳感器數(shù)據(jù)的采集、家用電器開關(guān)的控制、接收和處理來自 EELiod270 開發(fā)平臺的控制信息以及將傳感器報警信息、家用電器開關(guān)狀態(tài)信息反饋給 EELiod270 平臺；GSM 模塊負責短消息的收發(fā)；USB 攝像頭負責視頻數(shù)據(jù)的采集；所有的監(jiān)視信息通過有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)叫^(qū)的服務(wù)器中，從而實現(xiàn)對危及人民生命和財產(chǎn)安全如火災(zāi)、煤氣泄漏、外人非法入侵等情況需要有效的監(jiān)視。5圖圖 2.12.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖系統(tǒng)架構(gòu)圖2.2 系統(tǒng)功能介紹家用電器遠程監(jiān)控USB視頻數(shù)據(jù)采集有線網(wǎng)

14、絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸傳感器報警數(shù)據(jù)采集異常情況報警GSM短消息收發(fā)重要日志文件保存2.3 系統(tǒng)特色系統(tǒng)性：該系統(tǒng)中融入家電智能控制，GSM 通信，視頻監(jiān)控，傳感器監(jiān)測，無線網(wǎng)絡(luò)通訊。是一個適用于多種環(huán)境的集成系統(tǒng)。6兼容性：在用戶終端的設(shè)計上，考慮到不同的用戶，使用 PDA 或手機都能實現(xiàn)遠程監(jiān)控。在監(jiān)測方式上，也可采用多種不同類型的傳感器。實時性：監(jiān)視信息具有實時性要求，系統(tǒng)可在容許的準實時條件下做出反應(yīng)，及時通知用戶和相關(guān)機構(gòu)，并將現(xiàn)場數(shù)據(jù)永久保存。遠距離：由于我們使用 GSM 或 GPRS 網(wǎng)絡(luò)通信，只要在有網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的地方，用戶手持設(shè)備就能連接監(jiān)測端。無線網(wǎng)絡(luò)也可容易地覆蓋整個社區(qū)。73 系統(tǒng)硬

15、件設(shè)計方案3.1 EELiod270 平臺EELiod270平臺（圖3-1）主要包括數(shù)據(jù)通信、視頻采集和發(fā)送控制命令等三個方面，其中數(shù)據(jù)通信包括與擴展板、GSM模塊的RS232通信和與服務(wù)器端的有線網(wǎng)絡(luò)通信；視頻數(shù)據(jù)采集主要包括客戶端的視頻預(yù)覽和視頻數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送控制命令則主要根據(jù)短信內(nèi)容、擴展板傳感器報警信息發(fā)送各種控制命令。圖圖 3.1 EEloid270 平臺平臺3.2 擴展板本系統(tǒng)主要用于安全監(jiān)控，居民比較關(guān)心的家居安全問題主要是危及人民生命和財產(chǎn)安全的煤氣泄漏，著火，外人非法入侵等，所以系統(tǒng)選用煤氣、煙霧、人體紅外等傳感器。為了節(jié)約成本和調(diào)試方便，本系統(tǒng)使用幾個按鈕代替?zhèn)鞲衅鞯墓δ埽?/p>

16、如圖 3.2） 。擴展板電路在系統(tǒng)主要負責采集傳感器報警信號，并將信息通過 RS232 傳輸?shù)?EELiod270 平臺上進行處理，同時，擴展板接收 EELiod270 平臺的家電控制命令并實現(xiàn)對家用電器的控制。擴展板接口GSM 接口USB 攝像頭接口以太網(wǎng)接口擴展板GSM攝像頭8擴展板以 AT89C51 為控制核心。擴展板的元件布局如圖 3.2 所示，其上有四盞 LED 分別模擬四種家電，三個按鈕模擬三種傳感器。其中四盞 LED 分別連接單片機的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3；三個按鈕分別連接 P2.0、P2.1、P2.2。擴展板頂視圖及外設(shè)接口如圖 3.3 所示。圖圖 3.2 擴

17、展板實物圖擴展板實物圖圖圖 3.3 擴展板頂視圖及外設(shè)接口擴展板頂視圖及外設(shè)接口紅外按鈕煙霧按鈕燃氣報警按鈕家庭設(shè)備開關(guān)指示燈開關(guān)傳感器接口93.2.1 傳感器接口電路煙霧、煤氣泄漏、紅外等這些傳感器的報警信號通過光電耦合接入單片機的 P2 口（如圖 3.4 所示） ，在傳感器沒有報警信號時，光電耦合芯片處于截止狀態(tài)，與之相接的單片機端口為低電平；當傳感器有報警，傳感器輸出高電平，此時光電耦合芯片導(dǎo)通，與之相接的單片機端口為高電平，由單片機對報警信號進行采集并做出相應(yīng)處理。12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:24-Feb-

18、2007Sheet of File:C:Documents and Settingsli桌桌smarthomePCB_SCHbacgPCB&SCH.ddbDrawn By:R15 R16 R17 R18R11R12R13R141J19JP11J20JP11J21JP11J22JP11J23JP11J24JP11J25JP11J26JP1U4U5U3U2VCCP20P21P22P23圖圖 3.4 傳感器接口電路傳感器接口電路3.2.2 家電控制接口電路家用電器控制接口電路如圖 3.5 所示，K1K4 為繼電器，分別控制四路家電的閉合和斷開，Q1Q3 為繼電器線圈電流驅(qū)動，電路由單片機的

19、P1 口進行控制，DD1DD4 發(fā)光二極管用于顯示某路控制電路的工作情況，主要為了調(diào)試電路1012345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:24-Feb-2007Sheet of File:C:Documents and Settingsli桌桌smarthomePCB_SCHbacgPCB&SCH.ddbDrawn By:Q1PNPQ2PNPQ3PNPQ4PNPVCCK1K2K4K3D1D2D3D412J012J412J312J212J10.1u0.1u0.1u0.1uDD1DD2DD3DD4R2R3R4R5R6R7R8R

20、9P10P11P12P13P10P11P12P13VCCVCCVCCVCC圖圖 3.5 家電控制接口電路家電控制接口電路3.2.3 RS232 接口電路擴展板與 EELiod270 開發(fā)平臺通過 RS232 接口進行通信，擴展板的 RS232電平轉(zhuǎn)換芯片采用 MAX232，擴展板的主控處理器芯片采用通用的 51 系列單片機。具體接口電路如圖 3.6 所示。1112345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:24-Feb-2007Sheet of File:C:Documents and Settingsli桌桌smarthomePCB

21、_SCHbacgPCB&SCH.ddbDrawn By:P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XLAT118XLAT219P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728ALE30EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40PSEN29GND20P2.021P1.01A1AT89S5XY1C1C4C1+1V+2C1-3C2+4C2-5V-6T2ou

22、t7R2in8R2out9T2in10T2out11R1out12R1in13T1out14GND15VCC16U1MAX232VCC162738495J15DB9R6C7VCCVCC0.1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P23P24P25P26P27C40.1uFC30.1uFC20.1uFC50.1uFC60.1uFS1圖圖 3.6 RS232 接口電路接口電路 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案本系統(tǒng)是在基于 Linux 操作系統(tǒng)環(huán)境下，使用嵌入式開發(fā)工具Qt/Embedded- 2.3.7、Qtopia-1.7.0 作為系統(tǒng)界面的開發(fā)工具。本系統(tǒng)的軟件主要包括基于

23、PC 的服務(wù)端軟件設(shè)計、EELiod270 開發(fā)板上的軟件設(shè)計單片機程序設(shè)計。其中服務(wù)器端的程序主要通過有線網(wǎng)絡(luò)接收來自 EELiod270 開發(fā)板的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并將信息保存在日志文件中；EELiod270開發(fā)板上的軟件主要完成短消息的收發(fā)、與擴展板的數(shù)據(jù)通信和基于 PC 的服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸；擴展板程序主要接收來自 EELiod270 平臺的控制信息和采集傳感器的報警信息并將數(shù)據(jù)上傳到 EELiod270 開發(fā)板。系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)如圖4.1 所示。12圖圖 4.14.1 系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)4.1 服務(wù)器端程序設(shè)計本系統(tǒng)基于 PC 的服務(wù)器端程序完成通過有線網(wǎng)絡(luò)接

24、收來自 EELiod270 平臺的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，并將所有的狀態(tài)信息保存到日志文件中，服務(wù)器端程序基于 Linux 的 Qt-3.1 軟件開發(fā)平臺而設(shè)計。Qt 提供的網(wǎng)絡(luò)編程類相當豐富，有基于 TCP 套接字的 QSocket 類和QserverSocket 類，QSocket 類提供了一個有緩沖的 TCP 連接，該類與網(wǎng)絡(luò)傳輸有關(guān)的主要信號有：網(wǎng)絡(luò)連接信號 connected()、網(wǎng)絡(luò)斷開信號connectionClosed()、讀數(shù)據(jù)信號 readyRead()、發(fā)現(xiàn)主機信號 hostFound()、數(shù)據(jù)寫到網(wǎng)絡(luò)信號 bytesWritten ( int nbytes )、連

25、接出錯信號 error(int)、延遲關(guān)閉完成信號 delayedCloseFinished ()，一旦網(wǎng)絡(luò)的某一種狀態(tài)發(fā)生（如網(wǎng)絡(luò)斷開） ，信號就會發(fā)送（connectionClosed()） ，再通過信號與槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)進行處理。QServerSocket 類提供了基于 TCP 連接的服務(wù)器，在構(gòu)造函數(shù)中設(shè)置 IP 地址和端口號，一旦設(shè)置好 IP 地址和端口號，QServerSocket 能偵聽所有連到服務(wù)器的用戶，由成員函數(shù) newConnection ( int socket )對最新連接到的服務(wù)用戶做出反應(yīng)。可能過 QSocket 類的 readBlock( char * data,

26、Q_ULONG maxlen )和writeBlock ( const char * data, Q_ULONG len )實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 ，也可利用QDataStream 類的 readRawBytes ( char * s, uint len ) 、writeRawBytes ( 13const char * s, uint len )、操作重載函數(shù)等函數(shù)。4.1.1 服務(wù)器接收流程圖服務(wù)器端接收的數(shù)據(jù)主要為所有設(shè)備和傳感器的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)，在接收是利用信息頭加以區(qū)分。其中狀態(tài)信息數(shù)據(jù)頭為“Basic” ，視頻數(shù)據(jù)頭為“” 。對于狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容較小，在接收過程中不存在網(wǎng)絡(luò)阻

27、塞而丟數(shù)據(jù)包的情況，但是對于視頻數(shù)據(jù)而言，由于視頻數(shù)據(jù)較大，在接收過程中由于網(wǎng)絡(luò)阻塞而丟數(shù)據(jù)包，最終導(dǎo)致視頻無法恢復(fù)，因此在視頻數(shù)據(jù)接收過程中采用分塊接收的方法，即將需要傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)分成 n 個數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊的傳輸進行通信握手，當一塊數(shù)據(jù)完全傳輸?shù)椒?wù)后向客戶端回送握手信號，客戶端再發(fā)送下一個數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)，在一幀視頻傳輸完畢后，在將視頻數(shù)據(jù)進行合成。由于視頻圖像采用分塊傳輸，在接收視頻圖像數(shù)據(jù)過程中需要每接收一塊必須進行通信握手。具體算法：將一幅 K 字節(jié)大小的視頻圖像分成 M 字節(jié)大小的數(shù)據(jù)塊，需要傳輸?shù)膲K數(shù)為 NK/M + K%M。因此在每次數(shù)據(jù)傳輸過程中需要傳輸當前塊、當前塊的大小和

28、需要傳輸總塊數(shù)。接收過程根據(jù)總的塊數(shù)來判斷數(shù)據(jù)是否接收完畢。14系統(tǒng)界面初始化建立服務(wù)QserverSocket有客戶端接入嗎？創(chuàng)建與客戶端連接的套接字，準備接收數(shù)據(jù)客戶端連接斷開嗎？Y網(wǎng)絡(luò)偵聽NYN圖圖 4.24.2 服務(wù)器接收主程序流程圖服務(wù)器接收主程序流程圖15客戶套接字中有數(shù)據(jù)建立讀取數(shù)據(jù)的套接字數(shù)據(jù)流讀取數(shù)據(jù)流是狀態(tài)信息頭Basic嗎？讀取所有狀態(tài)信息數(shù)據(jù)狀態(tài)信息刷新更新數(shù)據(jù)顯示保存日志數(shù)據(jù)Y是視頻數(shù)據(jù)頭嗎？讀取當前視頻數(shù)據(jù)幀相關(guān)內(nèi)容數(shù)據(jù)為整數(shù)幀且當前幀數(shù)等于已收幀數(shù)加1嗎更新已收幀變量、整數(shù)幀變量，讀取視頻數(shù)據(jù)向客戶端回復(fù)握手信息和當前已收幀數(shù)整幀視頻都收到了嗎？顯示視頻、視頻相關(guān)

29、變量清零YYY視頻相關(guān)變量清零NN返回NN圖圖 4.3 服務(wù)器接收子程序服務(wù)器接收子程序164.2 客戶端（EELiod270 板）程序設(shè)計客戶端程序即EELiod270板程序主要包括數(shù)據(jù)通信、視頻采集和發(fā)送控制命令等三個方面，其中數(shù)據(jù)通信包括與擴展板、GSM模塊的RS232通信和與服務(wù)器端的有線網(wǎng)絡(luò)通信；視頻數(shù)據(jù)采集主要包括客戶端的視頻預(yù)覽和視頻數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送控制命令則主要根據(jù)短信內(nèi)容、擴展板傳感器報警信息發(fā)送各種控制命令。4.2.1 客戶端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計客戶端網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計要實現(xiàn)的功能有：連接小區(qū)服務(wù)器；向服務(wù)器端傳輸 EELiod270 開發(fā)板的視頻和所有設(shè)備的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)；1.客戶端程序流

30、程圖圖圖 4.4 客戶端程序流程圖客戶端程序流程圖網(wǎng)絡(luò)傳輸操作網(wǎng)絡(luò)是否已連上？連接服務(wù)器操作網(wǎng)絡(luò)使能標志是否為真？清除網(wǎng)絡(luò)使能和網(wǎng)絡(luò)連接標志視頻采集使能標志是否為真？啟動視頻捕獲定時器置位網(wǎng)絡(luò)使能和網(wǎng)絡(luò)連接標志關(guān)視頻捕獲定時器置位傳輸完畢標志啟動基本信息傳輸定時器服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)斷開清除網(wǎng)絡(luò)使能和網(wǎng)絡(luò)連接標志關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)套接字視頻采集使能標志是否為真？啟動視頻捕獲定時器關(guān)視頻捕獲定時器YYYYN連上服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)返回NNN174.2.2 擴展板接口程序設(shè)計系統(tǒng)擴展板主要完成接收 EELiod270 平臺發(fā)送來的控制命令和采集傳感器警報信息并將警報信息通過串口上傳到 EELiod270 平臺。EELiod27

31、0 平臺根據(jù)警報信息和警報使能標志啟動自動報警處理操作，在有線網(wǎng)絡(luò)連通的情況下，通過網(wǎng)絡(luò)向小區(qū)服務(wù)端進行報警。考慮可能出現(xiàn)的誤報警，程序設(shè)計中采用多次讀取擴展板發(fā)送來的數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)四次以上的數(shù)據(jù)，則進行數(shù)據(jù)處理，否則視為誤報警，為了避免主人在家時出現(xiàn)報警，程序中設(shè)置了報警允許標志，只有在報警允許的情況下，才啟動報警，流程圖如圖 4.5 所示。報警數(shù)據(jù)處理，（來自擴展板）擴展板串口打開沒有？讀取報警數(shù)據(jù)（共四次）有四次讀取嗎？是紅外警報且警報允許嗎是煙霧警報且警報允許嗎是煤氣警報且警報允許嗎置位紅外警報標志，啟動自動短信報警置位煙霧警報標志，啟動自動短信報警置位煤氣警報標志，啟動自動短信報警網(wǎng)絡(luò)連通嗎啟動網(wǎng)絡(luò)警報發(fā)送網(wǎng)絡(luò)連通嗎啟動網(wǎng)絡(luò)警報發(fā)