主頁（http://www.130131.com）：基于ARM及GPRS的智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)(2)

    圖像抓拍器的主要作用是當(dāng)有盜情發(fā)生時，進行現(xiàn)場抓拍。目前在國內(nèi)市場上已經(jīng)有很多該類型的產(chǎn)品。我們選擇了深圳安信陽光科技有限公司的彩眼 HRM600GJ圖像抓拍器。HRM600GJ自帶以太網(wǎng)接口。

    HRM600GJ在接收到S3C44B0發(fā)來的拍照命令包后進行連續(xù)拍照，所拍攝的圖像為靜態(tài)JPEG格式圖象，解析度為320×240，圖像經(jīng)過網(wǎng)口發(fā)送給ARM處理器等待處理。由于S3C44B0片內(nèi)并不帶以太網(wǎng)接口，因此必須擴展一片以太網(wǎng)接口芯片實現(xiàn)彩眼和 ARM處理器之間的互連。這里我們選用比較常見的也是性價比相對較高的RTL8019AS作為以太網(wǎng)接口芯片。

    SN75LBC184是RS485驅(qū)動芯片。我們將S3C44B0的第二個串口（UART1）擴展為系統(tǒng)的RS485總線接口。該接口是CPU與“三表”及刷卡器等設(shè)備的通信接口。CPU按照主從模式與“三表”進行通信。CPU定義為主設(shè)備，“三表”為從設(shè)備。主從設(shè)備都有唯一的設(shè)備地址，通信時，主設(shè)備向指定地址的從設(shè)備發(fā)查詢命令，從設(shè)備返回當(dāng)前數(shù)據(jù)給主設(shè)備。

4．系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1終端軟件
    傳統(tǒng)的單片機程序設(shè)計基本上都采用順序結(jié)構(gòu)，實時性低且CPU對資源的利用率不高。這里，我們采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks，它是美國風(fēng)河（WindRiver）公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS）。終端軟件設(shè)計包括針對系統(tǒng)硬件平臺進行的操作系統(tǒng)的移植和在VxWorks平臺上應(yīng)用程序的設(shè)計兩部分。操作系統(tǒng)的移植的重點也即難點是BSP（Board Support Package）的設(shè)計。VxWorks本身提供了針對許多處理器的BSP，但針對S3C44B0的BSP并未提供。在設(shè)計系統(tǒng)BSP時，我們首先仔細研究了其中一種BSP代碼范例，了解并掌握了BSP的結(jié)構(gòu)，然后在風(fēng)河公司針對ARM處理器提供給用戶的BSP模板的基礎(chǔ)上設(shè)計了本系統(tǒng)的BSP，限于篇幅，對操作系統(tǒng)的移植部分本文將不作闡述。

    監(jiān)控終端的應(yīng)用程序采用模塊化的設(shè)計思想。由于VxWorks支持多任務(wù)，我們將每個功能模塊以一個任務(wù)來實現(xiàn)。從時間上看，各個任務(wù)處于并行運行的狀態(tài)，極大地提高了系統(tǒng)對事件響應(yīng)的速度，有效地提高了CPU對資源的利用率。終端應(yīng)用程序包含五個任務(wù)，分別是：消息處理任務(wù)、傳感器檢測任務(wù)、GPRS通信任務(wù)、RS485總線設(shè)備通信任務(wù)、按鍵檢測及處理任務(wù)。除消息處理任務(wù)以外，其它五個任務(wù)優(yōu)先級相同。VxWorks中任務(wù)優(yōu)先級從0到255，0為最高優(yōu)先級，255為最低優(yōu)先級。我們將消息處理任務(wù)優(yōu)先級設(shè)定為90，其它四個任務(wù)優(yōu)先級都設(shè)定為100。這樣可使消息處理任務(wù)盡快的處理其它任務(wù)發(fā)送來的消息，提高系統(tǒng)對外部事件的響應(yīng)速度。下面分別對各個任務(wù)所實現(xiàn)的功能進行簡要的介紹。

（1）消息處理任務(wù)
    該任務(wù)循環(huán)檢測自己的消息隊列，當(dāng)有其它任務(wù)發(fā)送來的消息時，讀取消息，對消息進行解析，確定事件類型，然后調(diào)用事件相應(yīng)的處理函數(shù)進行處理。本系統(tǒng)定義了多種事件類型，主要有如下幾種事件：傳感器告警事件、設(shè)置終端參數(shù)事件、傳感器狀態(tài)請求事件、刷卡開門事件、水表數(shù)據(jù)查詢事件、電表數(shù)據(jù)查詢事件、煤氣表數(shù)據(jù)查詢事件和按鍵設(shè)置事件。

（2）傳感器檢測任務(wù) 
   在任務(wù)運行的時間片內(nèi)，首先判斷系統(tǒng)當(dāng)前所的處狀態(tài)，如果系統(tǒng)處于設(shè)防狀態(tài)，那么CPU將對室內(nèi)所有已安裝傳感器進行循環(huán)檢測。如果系統(tǒng)工作在撤防狀態(tài)下，那么只對煙霧、煤氣傳感器進行檢測。當(dāng)任務(wù)檢測到某一傳感器的輸出達到系統(tǒng)設(shè)定的告警閾值時，將向消息處理任務(wù)的消息隊列發(fā)送一條傳感器告警消息，消息中包含傳感器通道編號。

（3）GPRS通信任務(wù)
    此任務(wù)完成GPRS模塊的初始化、終端與監(jiān)控中心建立連接以及數(shù)據(jù)通信功能。

（4）RS485總線設(shè)備通信任務(wù)
    任務(wù)完成“三表”數(shù)據(jù)的讀取以及用戶刷卡檢測功能。

（5）按鍵檢測及處理任務(wù)
    該任務(wù)完成對終端上三個功能鍵的掃描。當(dāng)其中某個按鍵被按下時，CPU檢測到鍵值，向消息處理任務(wù)發(fā)送消息，消息任務(wù)將調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)進行處理。

4.3監(jiān)控中心軟件
    監(jiān)控中心軟件采用Borland C++ Builder 6.0開發(fā)。它使用WinSock控件接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。中心軟件采用模塊化的設(shè)計思想，分別實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、操作員權(quán)限管理、用戶管理、告警事件處理、數(shù)據(jù)庫的維護以及數(shù)據(jù)打印和系統(tǒng)幫助等功能。

5．結(jié)束語
    本系統(tǒng)實現(xiàn)了對住宅小區(qū)內(nèi)多用戶室內(nèi)安全狀況的集中監(jiān)控與管理，還實現(xiàn)了對用戶家中的水表、電表、煤氣表的遠程無線抄送。該系統(tǒng)在實用性、可靠性以及成本等方面取得了較為滿意的效果。目前，本系統(tǒng)已經(jīng)完成最后調(diào)試，即將進入現(xiàn)場試運行。由于系統(tǒng)在硬件設(shè)計上充分考慮到了不同的應(yīng)用場合，留有較大的擴展空間，因此相信該系統(tǒng)將會有較為廣闊的應(yīng)用前景。