基于ARM智能报警系统设计

天津冶金职业技术学院毕业设计基于ARM智能报警系统设计系部电子信息工程系专业电子信息工程技术班级学生姓名指导老师2011年3月30日II摘要随着社会经济水平的发展和人们安防意识的提高，人们对家居生活追求人性化、智能化的同时，越来越重视居住环境的安全性，特别对危及人民生命和财产安全的情况如火灾、煤气泄漏、外人非法入侵等的安全监控提出了前所未有的高要求。本文针对这一社会现实，设计并实现了一种基于嵌入式技术的智能家居安全监控系统。本系统分成两大部分：服务端（小区报警中心监控系统）和用户端（家居监控系统），小区报警中心监控系统处于整个小区的报警值班室，用户端处于每个家庭中。系统可以实现的功能：通过家庭中的各种传感器实时获取家庭中的环境数据，如烟雾浓度，煤气浓度等。如果获取到的环境数据超出了预警值，处于家庭中的监控系统就会把报警信息发送到小区报警中心监控系统，同时传输监控摄像头采集的现场图像，并控制GSM发送报警信息到用户手机。报警中心监控系统分别显示接收到的环境数据和图像，值班人员可以根据监控界面了解现场情况以采取相应行动。用户也可以通过手机发送指令到家庭中的监控系统以控制家庭中设备的开关，从而实现减少甚至避免住户的灾害损失。关键词：智能家居，智能家居报警系统，视频监视，OpenCV移植III目录1绪论............................................................................................................................11.1智能小区和智能家居的概念.........................................................................11.2智能家居在国外的发展状况.........................................................................11.2.1国外智能家居的发展状况..................................................................11.2.2国内智能家居的发展状况..................................................................21.3系统研究意义.................................................................................................22智能家居监控系统总体设计方案............................................................................32.1系统组成.........................................................................................................32.2系统功能介绍.................................................................................................42.3系统特色.........................................................................................................53系统硬件设计方案....................................................................................................63.1EELiod270平台..............................................................................................63.2扩展板.............................................................................................................63.2.1传感器接口电路..................................................................................83.2.2家电控制接口电路..............................................................................93.2.3RS232接口电路.................................................................................104系统软件设计方案...................................................................................................114.1服务器端程序设计.......................................................................................114.1.1服务器接收流程图............................................................................134.2客户端（EELiod270板）程序设计............................................................154.2.1客户端网络程序设计........................................................................154.2.2扩展板接口程序设计........................................................................164.2.3视频监视程序设计............................................................................175总结与展望..............................................................................................................185.1总结...............................................................................................................185.2展望...............................................................................................................1811绪论1.1智能小区和智能家居的概念智能住宅的概念源于美国，且发展最为迅猛，随后，欧洲、日本、新加坡等国家住宅智能化也得到飞速发展。在我国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展的速度很快，由于国内的住宅产业的特殊性，智能小区取代了智能住宅的概念，全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。在国际上智能小区的概念至今尚没有取得一致的认同，国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：住宅小区智能化是利用4C（计算机、通讯与网络、自控、IC卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。家居智能化是小区智能化的核心。智能家居监控系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置，连接到一个家庭智能化系统（即家庭控制器）上，以实现集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用提供节约方案。1.2智能家居在国外的发展状况1.2.1国外智能家居的发展状况智能家居的概念最早起源于美国，英文为SmartHome[8]，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（UnitedTechnologiesBuildingSystem）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕[4]。自从世界上第一栋智能建筑在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案[7][9]。此后2智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有料广泛的应用[7]。1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家居智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家居智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等[6][8]。面对智能家居的巨大市场，像思科、英特尔、摩托罗拉、朗讯、IBM、爱立信和LG等公司都纷纷加入这个领域，研发智能信息家电和智能家居系统[16]。1.2.2国内智能家居的发展状况我国自20世纪80年代开始引入智能家居概念至以来，智能家居行业得到了飞速的发展。虽然还未能像美国、日本那样对智能家居行业制定技术标准，但已经借助智能家居的概念和技术开始建设智能化得住宅小区了。但因为国内对智能家居系统的研究起步相对较晚，我国智能家居的发展存在很多障碍和问题，例如智能家居工程技术人员缺乏，管理水平低；行业规范与标准制定滞后；智能家居产品的层次和技术含量低，智能化不明显，精品很少[12]。1999年，建设部勘察设计司建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，目标是提高住宅使用功能、推进住宅质量换代、促进住宅产业化，同时摸索出一套适合各地的住宅小区智能化技术体系，该示范工程的启动，标志着我国智能化住宅小区的建设进入了新的发展阶段。我国在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》中，将建设智能化小康示范小区列入国家重点发展方向。这必然促使智能化从智能大厦建设向智能住宅化小区，乃至向家庭智能化方向发展。建设部要求“到2010年，大中城市中60%的住宅要实现智能化”[11][13]。目前，国内智能家居产业处于引导期，产品标准不统一，没有形成优势品牌和领军企业，产品五花八门，市场处于无序竞争期。国内形成了一些不同标准的智能家居系统，如海信的智能家居控制系统、清华同方的e-Home数字家园、海尔的U-Home数字家庭系统、西南交通大学科技公司开发的NDT系统等[16]。1.3系统研究意义从我