基于电话网的嵌入式远程控制器的设计

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计（精选9篇）

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇1

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计

时间：2009-04-01 10:48:23 来源：微计算机信息 作者：李朋飞 鲁凯生 罗刚 冯常奇 引言

随着工业自动化水平的提高，远程控制成了应用越来越多的控制手段，常用的远程控制方式有基于以太网、GPRS、GSM短消息、电话网等。电话网络是覆盖面最广的网络，且电话通信的费用低廉，这就为利用电话网进行远程控制提供了可能。本控制器采用性价比较高的单片机AT89C51作为中控CPU控制MT8870对电话按键的双音多频信号进行解码，来实现通过对电话按键的操作来控制远端的被控对象，通过可录放语音芯片ISD1110来播放提示语音。设计实现了操作简单、安装方便，低成本的嵌入式远程控制器。该控制器能够检测电话振铃信号，自动模拟摘机，操作者根据语音提示就可以很方便的查询被控对象的运行状态，操作电话按键就可以改变被控对象的运行状态。2 系统功能和结构

本系统主要解决的问题是如何利用电话线传递控制信息。电话线上所传输的是双音多频信号（DTMF信号），这里直接利用电话线传递的DTMF信号来传递控制信息实现对远端控制对象的控制操作。系统主要完成的功能是对DTMF信号的解码，通过单片机对解码结果进行译码，根据译码结果发出相应的控制信号，驱动控制电路进行指定的控制操作。系统还必须能够识别电话振铃信号，在指定的时间内检测到规定的振铃次数（5次）则接通电话，播放提示语音。通过对电话按键的操作来远程控制被控对象。本系统主要设置了振铃检测、模拟摘机、模拟挂机、DTMF解码、语音、继电器驱动等电路。系统结构框图如图1：

系统工作过程：

振铃检测电路用于检测振铃信号，当检测到有振铃信号时，对振铃进行记数如果振铃次数小于5次该控制器不动作，若振铃次数大于5次表示要进行控制，单片机输出信号给模拟摘/挂机电路模拟摘机，此时控制器就和控制中心的电话接通。该控制器为防止误操作设置了密码保护功能，当控制中心通过拨打电话与控制器接通后，单片机输出信号给语音电路播放密码提示语音，控制者可以通过电话按键输入密码，控制系统接收由电话线传送来的DTMF信号，由MT8870对电话按键的DTMF信号进行解码，如果密码正确操作者就可以根据语音提示完成状态查询或是控制动作。3．硬件电路组成

系统硬件主要由振铃检测电路、模拟摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音电路和输出驱动电路等几部分组成。3．1振铃检测、模拟摘机电路

振铃检测、模拟摘机电路如图2，振铃检测电路是由光耦TLP521-1和74LS123构成。当有电话呼入时，电话线上传输的25HZ、90V的交流振铃信号由C1、C2隔离直流后由整流桥整流，整流后的直流电压值较高，经光电隔离器U1后输出TTL脉冲信号，该脉冲经74LS123整形成大方波信号，该方波信号送至单片机的P3.5引脚进行计数，当计数值达到预设值时，单片机P1.0引脚输出高电平，三极管Q1导通则继电器K1动作，将负载电阻R5（330Ω）接入电路实现模拟摘机。这里所说的模拟摘机是指将R5接入电路后，电话线上就会出现大于10mA的电流，交换中心检测到这一电流后就不再输出振铃信号而是转为接通电话。人们手动摘机接通电话时的工作过程与此一致，因此称为模拟摘机。如果振铃信号没有达到预设值就消失，则单片机的计数值清零，控制器不动作。

3．2 DTMF信号解码电路 频率（HZ）1209 1336 1477 1633 697 1 2 3 A 770 4 5 6 B 652 7 8 9 C 941 * 0 # D DTMF(Dural Tone Multiple Frequency)

表1 电话按键DTMF频率对应表

主要用于电话交换系统，它是由两个不同频率的音频信号叠加而成的复合信号，这些音频信号不存在任何谐波关系，分为高音组和低音组，电话机每个按键对应一组DTMF信号，对应关系如表1所示。

本系统采用MT8870作为DTMF信号的解码芯片，MT8870的结构如图3：

MT8870是加拿大Mitel公司生产的一种集成度高，应用普遍的通信类集成电路芯片，MT8870可以方便的和单片机接口，其主要功能是完成双音多频（DTMF）信号的接收和识别，它可用于有线

电话网，无线移动通信网和计算机通信网的终端设备。DTMF信号通过IN－端输入MT8870,GS引脚接反馈电阻对输入的DTMF信号进行放大，OSC1和OSC2引脚之间接一个3.5795MHZ的晶振，产生DTMF信号双音对中各单音比较信号。信号在MT8870内经过滤波、放大、高低频分离，再经过数字处理转化为与DTMF信号相对应的二 进制编码。DTMF信号解码为4位二进制码，由Q1~Q4直接输出，如按下电话“1”号键,则电话线上就有高频1209 HZ和低频697 HZ的DTMF信号 表 2 MT8870解码表传播，此信号进入MT8870进行解码，解码的结果由Q1、Q2，Q3、Q4，输出，MT8870输出结果与电话按键的对应关系如表2所示。芯片STD引脚提供DTMF信号检测输出，当MT8870接收到DTMF信号并解码完成后该引脚为高电平，平时该引脚为低电平，该信号通过反相后可向单片机申请中断，TOE引脚为输出使能端，当TOE为高电平时解码结果可以从Q1~Q4输出。TOE为低电平时Q1~Q4引脚为高阻态。MT8870与单片机的接口电路如图4。

3．3 语音电路

在语音控制与语音录放电路中采用ISD1110芯片制作数字录音器件，该语音芯片是美国ISD公司的ISD系列单片语音录放集成电路的一种。它采用直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片内的快速闪存中，能较好的保留模拟量中的有效成分，音质较好，该器件采用CMOS工艺制造，片内含时钟、话筒运放、自动增益控制、噪声滤波、平滑滤波和扬声器放大器。最小的语音录放系统仅由一个话筒、喇叭和几个电阻电容、按键组成。目前在语音录放设计中应用十分广泛。

ISD1110引脚排列如图5所示。各引脚功能如下： A0~A7 地址输入/模式控制； VSSA、VSSD 模拟地和数字地； SP+、SP-扬声器输出的正负端； VCCA、VCCD 模拟和数字电源正端； MIC 话筒输入端；

MIC REF话筒输入参考端； AGC 自动增益控制；

ANA IN、ANA OUT 模拟输入输出； /REC 录音低电平有效； /PLAYL 电平触发放音； /PLAYE边沿触发放音； XCLK 外部时钟； /RECLED 录音指示。4软件设计

系统程序采用C51编写，用高级语言开发单片机系统，具有开发周期短，软件可移植性强等优点。系统程序设计主要分两部分，一部分是系统对振铃信号进行计数，当计数值达到预设值时输出控制信号模拟接通电话；另一部分就是对电话按键的解码，实现相应的操作。系统程序流程图如图6

5结语

嵌入式电话遥控作为一种较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出很大的优越性，它不需要专门的布线，不占用无线电频率资源，同时可以利用现有的成熟的电话网络实现跨省市的远程控制。

本文所介绍的基于电话网的嵌入式远程控制器，工作可靠，制造成本低，应用对象不受限制，具有广泛的实用性和推广价值。

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇2

通用分组无线业务GPRS是基于GSM的数据业务,利用现有的GSM基站子系统(BSS)可以提供全面的GPRS覆盖。基于GPRS的嵌入式远程控制系统可以让用户在运动中进行远程控制,具有可随时查询、连接时间短、实时性强、成本低、维护费用小等特点,适合不定期、实时性强的远程控制。嵌入式系统是指装入另一个设备并且控制该设备的专用计算机系统。它具有针对性,即每一个嵌入式系统都有其特殊的应用场合与特定功能。嵌入式系统包含硬件和软件两部分:硬件架构以嵌入式处理器为中心,配置存储器、I/O设备、通信模块等;软件部分以软件开发平台为核心,向上提供应用编程接口API,向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。在系统中,软件和硬件紧密配合,协调工作,共同完成系统预定的功能。

1 远程控制系统的总体结构

系统结构如图一所示。以ARM920T为核心的EP9315采用标准PC104结构,集成了一个能加速浮点运算速度的数学协处理器,其外围电路丰富,支持VGA和大分辨率LCD显示器、8*8矩阵键盘、SPI总线扩展,板上独立看门狗控制器,适合做复杂的工业控制应用。Wavecom Q2403A GPRS模块是双频GSM/GPRS MODEM模块,在短消息服务方面,其具有点对点的MT&MO、短消息区域广播、回复呼叫信息、电话簿、记费等功能。通过本系统能实现对远程电动设备工作状态的实时查询与控制。具体操作如下:

操作者在控制端使用编辑短信功能编辑短信,系统会自动将编辑好的短信息通过控制端的GPRS模块经GPRS网络将信息传输到客户端的GPRS模块,模块接收到操作者的信息之后,将信息内容交给客户端的EP9315进行判断,判断用户选择的功能并调用相关的功能模块。如:当程序确认用户要查询电机工作状态值时,程序调用电机设备检测模块,启动A/D转换模块,去读取各状态值,并将相关参数转换成数字信号,送给客户端的EP9315,这样系统已经按照用户的需求检测了电动设备运行状态,然后,系统将相关信息送入客户端的GPRS模块,再以短信的形式传回给控制端。操作员通过在控制端的宿主机上键入接收短信的功能键后,将在屏幕上看到接收到的短信内容,实现了工作状态查询操作。

2 系统软件设计

2.1 控制端的程序设计

嵌入式系统的软件是基于Wi nCE平台开发的,根据不同的处理有不同的应用程序,主要有主程序、功能程序、显示程序和键盘控制程序。主程序流程图如图二所示,主要完成系统初始化和键盘线程、GPRS模块线程和显示线程的建立。

其中键盘是用户的输入/输出接口,用户的所有指令都需要通过键盘来实现,键盘模块程序流程图如图三所示,实现的功能有键盘初始化、接收键盘命令、控制命令功能判断以及等待等。

GPRS模块主要有模块初始化程序,GPRS读数据程序,GPRS接收和发送短消息程序。

2.2 客户端的程序设计

远程客户端的程序流程图如图四所示,程序开始运行,首先进行各个模块的初始化,包括嵌入式系统开发板的初始化、GPRS模块的初始化、电机检测模块的初始化和驱动模块的初始化;其后,程序会进入等待接收短信息状态。当接收到短信,程序将取出信息中的内容,判断信息所选择的功能,进行相应模块的功能调用。

客户端的程序有工作状态查询和电机驱动两个模块:

工作状态查询模块包括3个函数:初始化ADC函数、A/D转换工作函数和字符转换工作函数。初始化ADC函数在系统主函数中调用;A/D转换工作函数是一个返回字符型指针值的函数,该函数对变量、数组和指针进行了定义,通过调用该函数获得代表电机工作状态的二进制代码;字符转换工作函数把二进制代码换成ASCI I码,并添加相应的辅助信息组成字符串,最终函数将字符串的首地址传回。

电机驱动模块包括电机模块初始化函数和电机工作函数。电机模块初始化函数在系统主函数中被调用;电机工作函数的任务是改变电机的驱动参数,这个功能是通过改变电机工作函数的形参来控制电机转动的速度,如果它为0,即实现了电机的停止功能。

3 结束语

通过嵌入式技术与GPRS技术的结合,本系统成功的实现了对电动设备的远程控制,系统具有如下特点:(1)自主性强:用户可根据自己的需求随时查询;(2)实时性强:系统中没有过多的延时因素;(3)费用低:因GPRS采用的是“按数据流量计费”的原则;(4)可扩展性强:EP9315丰富的外围接口电路为系统功能的扩展提供了保障。

摘要：本文基于GPRS的通信方式,采用嵌入式ARM9微处理器EP9315作为主控制器,通过短信息方式实现对远程电动设备的控制。在系统的远程端和用户端,使用WinCE为操作系统。

关键词：GPRS,嵌入式系统,远程控制

参考文献

[1]于涛,丁承君,孙建刚.基于GSM和嵌入式系统的无线通讯模块[J].微计算机信息,2007,8(2).

[2]李建东,郭梯云,邬国扬.移动通信(第四版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇3

关键词：智能家居；Linux系统；arm9；以太网

中图分类号：TP273.5

随着计算机与嵌入式技术的生活化，各种智能化、信息化的消费电子产品不断涌现。这些家用电器在方便人们的生活，提高人们的生活质量的同时，也提出了一个问题，如何对家庭中越来越多的信息家电进行有效的控制。智能家居是由欧美等发达国家提出的一种概念，旨在将家庭中离散的信息设备连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视控制和家庭事务的管理。随着网络技术和通信技术的不断发展和人们对生活要求的不断提高，实现家庭智能远程控制成为一种趋势，追求精神内涵、安全舒适、便捷智能化和自动化为理想目标。为此，本文提出了一种基于arm9处理器S3C2440的智能家居远程控制系统的设计方法。

1 系统设计

本系统通过多个不同的模块，包括处理器模块、显示模块、存储模块、家电控制模块、安防控制模块、摄像头模块、GPRS模块、蓝牙模块以及以太网接口等[1]。通过这些模块，系统实现了以下与智能家居相关的功能：

（1）家居监控。系统可使用户实时查看家中的温湿度、PM2.5等环境指数。当这些环境指数超出设定的阈值时，系统通过GPRS模块，向用户手机发出短信报警。

（2）远程控制。系统通过家电控制模块，可以让用户对家中的一些家具电器进行控制。

（3）安防功能。可在网络页面上开启视频监控功能，进行实时视频监控，并实现视频存储及移动监测报警，达到安防作用。

（4）门禁功能。可以启用RFID门禁功能作为辅助工具，实现家居的门禁效果。

系统硬件框图如图1所示。

由于篇幅有限，接下来介绍主要功能模块。

1.1 主处理器模块

该模块是整个系统的核心，完成所以接口的调度和事件的处理。主模块选用三星公司开发的一款基于arm920t内核和0.18umCMOS工艺的16/32位RISC微处理器，主频可达500多MHz。具有成本低，功耗低，性能高，接口众多，且其稳定性于可靠性经多年市场的实践，方案成熟，技术支持好。众多的接口令其能轻松完美地驱动系统的各项外设，较高的主频及优秀的CPU及豐富的RAM能令其完美的运行linux系统，完成整体系统的要求。

1.2 通信模

本系统采用以太网接口，GPRS模块，Zigbee模块，蓝牙模块等方式与外界通信。

以太网接口选用DM9000A芯片，与主处理器以16位总线接口相连，可根据需要以单工或全双工模式运行。通过其内部操作时序，可实现系统与以太网的相接。[2-3]

GPRS模块、zigbee模块和蓝牙模块则采用市场上较为成熟的sim900a，cc2530，cc2540等解决方案。这些方案久经市场考验，极为成熟。

1.3 家居外设

本系统采用多项智能家居的外设，如家居控制，环境监控，视频监控等模块。外设与处理器通过can总线，spi总线，USB接口等方式通信[4]。

家居控制模块包括电灯，窗帘，空调等的控制。电灯由继电器控制，服务器记录状态；为了最小程度改变空调结构，系统通过架设红外发射管模拟遥控器。窗帘通过步进电机所转过的角度来控制开闭程度。

环境监控模块则由一系列的传感器构成，如PM2.5传感器，温湿度传感器等。数据一方面上传服务器，可供用户登录查看。另一方面通过阈值监控报警功能，实现安防作用。

视频监控模块采用专用的带USB接口的集成摄像头模块。主机接上大容量的sd卡，能够在用户需要时储存特定时间段的视频，便于日后查看。

2 系统软件设计

整个系统由引导装载程序（U-Boot），设备驱动，嵌入式linux内核以及应用程序组成。这也符合一般嵌入式系统的软件构成[5-6]。

其中，操作系统使用Linux2.6系统内核，应用程序主要包括二个部分：一是是智能家居系统的主应用程序；二是以太网与图形应用界面。

第一部分的主要功能的实现，主要是应用程序的编写，程序流程图如图2所示。

第二部分是图形界面的相关设计。本系统采用qt3软件进行具体界面的设计与移植。

本设计中，先设置好主窗口，在主窗口上添加与控制主题相关的按钮图片。在用户按下按钮时，显示相应界面。在各个外设的界面上，同样用按钮表示相应的操作。这些功能通过qt3的添加控件可以实现。

3 整机效果

在实验室智能家居实验房间内装备相应的系统，通过手机登陆网络，连接服务器ip地址后，通过用户名与密码登陆系统，能够完成相应的操作，并在环境参数超过阈值的时候发送手机短信报警。

4 结束语

通过实验室中的模拟家居环境测试，各项家居外设控制正常，各项监控安防装置能够正常工作，用户能够通过以太网对系统进行智能操控，达到了初期的设计目标。测试结果表明，该系统设计合理，可靠性强，成本低，可操作性好，适合大面积推广。

参考文献：

[1]戴刚，高洋，陈煌华.基于ARM的智能家居远程控制系统的硬件设计[J].世界电子元器件，2007（08）.

[2]严厉平.嵌入式智能家庭网关的研究与设计[J].微计算机信息，2005（02）：14-16.

[3]刘霞辉，段承先.基于TCP/IP协议的网络家电控制器[J].机械工程与自动化，2009（02）：170-172.

[4]徐锋，刘欣，方加宝.智能家居远程控制系统设计[J].低压电器，2009（04）：21-24.

[5]孙弋.基于S3C2440的嵌入式Linux开发实例[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010.

[6]（英）马修.Linux程序设计[M].北京：人民邮电出版社，2010.

作者简介：林昊然（1994.07-），男，本科在读，研究方向：电子电路。

作者单位：中国计量学院，杭州 310018

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇4

发 布 时 间 : 2008-11-19 来 源 : 中电网 作 者 : 张永强,赵永勇,李崇德 浏 览 :

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多媒体通信技术的发展为信息的获取和传输提供了丰富的手段，视频采集是其中不可缺少的重要组成部分，该系统基于S3C2410的ARM9芯片和嵌入式Linux操作系统，采用USB摄像头捕捉视频，经MPEG-4算法压缩编码，系统直接与网络相连，用户使用标准的网络浏览器和流媒体播放程序即可查看远程视频影像。硬件系统

系统硬件平台选用基于ARM9架构嵌入式芯片S3C2410，稳定工作在202MHz主频，板载64MB SDRAM 64MB FLASH，主板资源包括：主USB口、从USB口、10M/100M以太网口，触摸屏、彩色LCD、键盘、8个用户自定义LED数码管，A/D，RTC电路,2个串口、1个JTAG通用接口，音频模块，支持MPEG4，MP3编解码，3个168PIN的扩展插座，32位的数据总线，保留充分扩展空间。

其中标配模块包括：IC卡+PS2模块、IDE硬盘+CF卡模块、PCMCIA+SD/MMC模块。另外可选配模块有：GPS模块，GPRS模块，FPGA模块，CAN+AD+DA模块、红外模块、蓝牙模块、摄像头模块。软件系统

2.1 内核配置与USB摄像头驱动

假定已经搭建好嵌入式Linux的开发环境，下面第一步工作就是USB摄像头的安装与驱动。首先检查Linux Kernel中是否已经添加了USB模块的支持，并且加入Video4Linux支持。

Multimedia devices→Video For Linux

Video For Linux→[*]V4L information in proc filesystem

在主菜单的USB Support下还有各种摄像头的驱动，选中将要使用的摄像头芯片类型。

<>USB IBM(Xirlink)C-it Camera support<*>USB OV511 Camera support<>USB Philips Cameras <>USB SE401 Camera support<>USB STV680(Pencam)Camera support<>USB 3com HomeConnect(akavicam)support 在USB摄像头选购时，优先考虑Linux内核公开支持的摄像头芯片，不然要额外编写相应的USB摄像头驱动程序，然后进行编译、安装。在此选用网眼公司的V3000产品，他采用了OV511的芯片。

确定USB摄像头被正常驱动后，下一步就是使用Video4Linux提供的API函数集来编写视频采集程序。

2.2 基于V4L设计的视频采集模块

在Linux下，所有外设都被看成是一种特殊的文件，称为设备文件。系统调用是内核和应用程序之间的接口，而设备驱动程序则是内核和外设之间的接口。他完成设备的初始化和释放、对设备文件的各种操作和中断处理等功能，为应用程序屏蔽了外设硬件的细节，使得应用程序可以像普通文件一样对外设进行操作。

Linux系统中的视频子系统Video4Linux为视频应用程序提供了一套统一的API，视频应用程序通过标准的系统调用即可操作各种不同的视频捕获设备。Video4Linux向虚拟文件系统注册视频设备文件，应用程序通过操作视频设备文件实现对视频设备的访问。

Linux下与Video4Linux相关设备及用途如表1所示。

这里主要针对设备文件/dev/video进行视频捕捉方面的程序设计。

Linux下视频采集流程如图2所示。

其中用到的主要函数有：

Camera_open()：用来开启视频设备文件，使用前需要首先声明一个video_device类型的设备文件。

Camera_get_capability()：通过调用ioctl()函数取得设备文件的相关信息，并存放到video_capability结构里。

Camera_get_picture()：通过调用ioctl()函数取得图像的相关信息，并且存放到video_picture结构里。

Camera_close()：用来关闭设备文件。Camera_grab_image()：用来抓取图像，采用mmap方式，直接将设备文件/dev/video0映射到内存，加速文件I/O操作，还可以使多个线程共享数据。

剩下的还有设备初始化、参数设备等相关函数，不再详述。

2.3 视频压缩编码模块

获取图像数据后，可以直接输出到FrameBuffer进行显示，由于本系统要将采集到的视频影响通过网络传输出去，所以在传输之前要对原始的图像数据进行压缩编码，在此选用MPEG-4视频编解码方案。和其他标准相比，MPEG-4压缩比更高，节省存储空间，图像质量更好，特别适合在低带宽条件下传输视频，并能保持图像的质量。

MPEG-4中基于对象的视频编码过程可以分为3步进行：

(1)从原始视频流中分割视频对象。

(2)对视频对象进行编码，对不同视频对象的运动信息、形状信息、纹理信息分配不同的码字。对输入的任意形状的VOP序列，用基于块的混合编码技术编码，处理顺序是先IVOP后PVOP，BVOP。在对VOP的形状信息编码后，取得任意形状VOP的采样，每个VOP划分为不相交的宏块，每个宏块含有4个8×8象素块进行运动补偿以及纹理编码，已编码的VOP帧保存在帧存中，在当前VOP帧和已编码VOP帧之间的计算运动矢量;对将编码的块和宏块，计算他们的运动补偿预测误差;运动补偿预测后的IVOP及误差用8×8块DCT变换，并进行DCT系数的量化，然后是游程编码和熵编码。

(3)对各个视频对象的码流进行复合，每个视频对象的形状、运动纹理信息复合成VOL比特流，各视频对象视频流复合成统一的码流输出。对视频流进行压缩编码以后，接下来就要实现网络传输部分的功能。

2.4 JRTPLIB网络传输模块

流媒体指的是在网络中使用流技术传输的连续时基媒体，RTP是目前解决流媒体实时传输问题的好办法，JRTPLIB是一个面向对象的RTP库，他完全遵循RFC1889设计，下面讲述如何在Linux平台上运用RTP协议进行实时流媒体编程。

2.4.1 初始化 在使用JRTPLIB进行实时流媒体数据传输之前，首先应该生成RTPSession类的一个实例来表示此次RTP会话，然后调用Create()方法来对其进行初始化操作。RTPSession类的Create()方法只有一个参数，用来指明此次RTP会话所采用的端口号。

2.4.2 数据发送

当RTP会话成功建立起来之后，接下来就可以开始进行流媒体数据的实时传输了。首先需要设置好数据发送的目标地址，RTP协议允许同一会话存在多个目标地址，这可以通过调用RTPSession类的AddDestination()、DeleteDestination()和ClearDestinations()方法来完成。目标地址全部指定之后，接着就可以调用RTPSession类的SendPacket()方法，向所有的目标地址发送流媒体数据。

2.4.3 数据接收

对于流媒体数据的接收端，首先需要调用PollData()方法来接收发送过来的RTP或者RTCP数据报。由于同一个RTP会话中允许有多个参与者(源)，因此既可以通过调用GotoFirstSource()和GotoNextSource()方法来遍历所有的源，也可以通过调用GotoFisstSourceWithDat()和GotoNextSourceWithData()方法来遍历那些携带有数据的源。在从RTP会话中检测出有效的数据源之后，接下去就可以调用RTPSession类的GetNextPacket()方法从中抽取RTP数据报，当接收到的RTP数据报处理完之后，要及时释放。

JRTPLIB为RTP数据报定义了3种接收模块，通过调用RTPSession类的SetReceiveMode()方法可以设置下列这些接收模式：

RECEIVEMODE_ALL：缺省的接收模式，所有到达的RTP数据报都将被接受;RECEIVEMODE_IGNORESOME：除了某些特定的发送者之外，所有到达的RTP数据报都将被接受，而被拒绝的发送者列表可以通过调用AddToIgnoreList()，DeleteFromIgnoreList()和ClearIgnoreList()方法来进行设置;RECEIVEMODE_ACCEPTSOME：除了某些特定的发送者之外，所有到达的RTP数据报都将被拒绝，而被接受的发送者列表可以通过调用AddToAcceptList()，DeleteFromAcceptList和ClearAcceptList()方法来进行设置。

2.4.4 控制信息 JRTPLIB是一个高度封装后的RTP库，只要PollData()或者SendPacket()方法被成功调用，JRTPLIB就能够自动对达到的RTCP数据报进行处理，并且还会需在要的时候发送RTCP数据报，从而能够确保整个RTP会话过程的正确性。

在本系统中，使用RTPSession JRTPLIB类库提供的方法来实现底层的RTP/RTCP操作，并且把他封装在CrtpTransmitter类中，该类从Media Sink类继承而来，接收到相应的媒体帧数据，使用RTPSession类库的操作把数据发送到网络上。结语

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇5

摘 要：常规的远程控制能实现单一主控计算机对单一被控计算机的远程管理和维护，而广播式的远程计算机可以实现一个主控端对多台被控端的控制操作。本系统为解决机房中硬盘保护卡、网络还原精灵、无盘系统等维护工具功能缺陷而设计，以降低机房管理中大批量计算机的软件的安装、注册、测试等工作量为目标，实现一台计算机控制多台软件安装、注册、测试可以在多台计算机中同步执行。

关键词：远程控制；广播；Au3

1.引言

在机房管理中，为了方便维护和管理，我们会经常使用一些软硬件作为辅助工具，常用的有硬盘保护卡、网络还原精灵、无盘系统。这些工具给我们的机房管理带来了很大的方便，些工具的设计都是将一台母机的所有数据同步到其它机器中，这样可以让所有机器的数据与母机基本一致，并允许机器的计算机名、IP地址可以自动分配，这样可以达到其全部主机都能正常运行的效果。但是，由此也产生一些问题，具体表现在，如果软件安装、注册、测试过程中，我们可能要让部分机器的某些输入与母机不一致。例如在某些软件注册中，序列号根据主机硬件机器码相关。而每台机器的机器码不相同，所以，注册相息也会有所不同。这样就要求我们在每台机器上输入不同的序列号来保证软件能成功注册、正常运行。而这方面的工作量是很大的，维护成本高。

2.相关技术

常规意义上的远程控制是通过网络联通需被控制的计算机，将被控计算机的桌面环境显示到主控计算机的显示器上，主控端通过操作主控计算机的输入设备实现对被控计算机进行配置、软件安装等工作。

广播是指将信息发送到网上所有的节点。广播在本系统的应用主要是将指令发送到各客户机中，使客户机取得操作指令，交由客户机程序执行。

Au3脚本是AutoIt3 Windows自动安装脚本语言。AutoIt 是一种自动控制工具。它最初被设计用来自动完成安装那些其它方法不能自动安装的软件。 Au3脚本可以获取Windows控件上的信息，并且通过模拟鼠标键盘实现对这些控件的操作而不必担心操作动作落空。

还原卡、网络还原精灵、无盘系统等目前并不能实现需要对不同主机配置不同信息的软件安装，如活动目录的安装；软件注册需要根据机器码生成，如3DMAXS的注册；软件测试需要对测试主机所输入的帐户信息不允许重复，如全国计算机应用等级考试系统的测试。为了更好地解决这一类问题，是本系统的设计目标。

3.系统体系结构

因为要通过控制鼠标键盘等操作计算机，本系统采用实现CS模式实现。

服务器端(主控端)主要通过Au3脚本对主控计算机的键盘鼠标等输入设备的操作进行捕获、经过解析和编码，连同捕获到的Windows控件信息经过通信模块一同广播到受控客户端上。

客户端(被控端)主要功能是接收服务器端发送过来的信息进行解码、分析并对控件信息所对应的控件模拟鼠标键盘执行相对应的操作。有些操作我们可能需要获取每台计算机单独的MAC地址、IP地址、计算机名、机器码等，然后根据这些获取到的信息进行一定的`编码，本系统也提供了很好的支持。使得在软件安装、软件注册、及软件测试时能根据需要填写对应的经过编码的信息。达到不同软硬件，输入信息

本系统的服务器端向客户端发送的数据仅包括鼠标、键盘操作的信息和Windows控件信息，并不发送桌面视图数据。客户端看到的仍是客户机自身的桌面，客户机对获取到服务器发送的信息进行翻译，实现自动操作的目的。

4.功能模块设计与实现

服务器端 服务器端的功能主要有：鼠标键盘输入识别模块、Windows控件识别模块、MAC、IP、计算机名、机器码识别及编码模块、软键盘模块、通信模块、文件传输模块、屏幕墙模块、快捷命令操作模块。

客户端 客户端主要是解析并执行服务器端发送过来的操作编码、通信、接收文件等功能。

远程控制主要流程设计分析

主控端键盘输入捕获实现

If (($keycode >64) And ($keycode < 91)) _ ; a - z

Or (($keycode >96) And ($keycode < 123)) _ ; A - Z

Or (($keycode >47) And ($keycode < 58)) Then ; 0 - 9

$buffer &= Chr($keycode)

Switch $buffer

Case “Jon”

ToolTip(“What can you say?”)

Case “AutoIt”

ToolTip(“AutoIt Rocks”)

EndSwitch

ElseIf ($keycode >159) And ($keycode < 164) Then

Return

ElseIf ($keycode = 27) Then ; esc key

Exit

Else

$buffer = “”

EndIf

被控端键盘解析模拟实现

Local $tKEYHOOKS

$tKEYHOOKS = DllStructCreate($tagKBDLLHOOKSTRUCT, $lParam)

If $nCode < 0 Then

Return _WinAPI_CallNextHookEx($hHook, $nCode, $wParam, $lParam)

EndIf

If $wParam = $WM_KEYDOWtN Then

EvaluateKey(DllStructGetData($tKEYHOOKS, “vkCode”))

Else

Local $flags = DllStructGetData($tKEYHOOKS, “flags”)

Switch $flags

Case $LLKHF_ALTDOWN

ConsoleWrite(“$LLKHF_ALTDOWN” & @CRLF)

Case $LLKHF_EXTENDED

ConsoleWrite(“$LLKHF_EXTENDED” & @CRLF)

Case $LLKHF_INJECTED

ConsoleWrite(“$LLKHF_INJECTED” & @CRLF)

Case $LLKHF_UP

ConsoleWrite(“$LLKHF_UP: scanCode - ” & DllStructGetData($tKEYHOOKS, “scanCode”) & @TAB & “vkCode - ” & DllStructGetData($tKEYHOOKS, “vkCode”) & @CRLF)

EndSwitch

EndIf

5.结束语

本系统主要应用于需要同时对大量计算机进行管理和维护的计算机机房。可以实现对还原卡、网络还原精灵、无盘系统等暂时不能提供解决方案的软硬件工具提供支持与补充。同一机房中，可能存在部分机器的硬件与主控端配置不同，如显示器分辨率不一致，可能会导致鼠标的部分操作可能出现空操作，因而无法与主控端同步。因此，在使用本系统前，必须保证所有被控端与主控端一致。

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基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇6

基于电话网络的智能远程控制系统可以使用户在远端利用固定电话或移动手机实现对电器设备的远程控制。该系统可以充分利用现有的公用电话网络和移动通信网络,不需要专门的布线,不占用无线电频率资源,既可以节约投资又便于推广使用。同时,由于电话线路各地联网,可以方便地实现远程控制。另外,电话属双工通信,操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息,从而进行相关操作,实现产品的交互性与智能化。

本系统采取单片机智能控制[1],并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。当需要远程控制时用户拨通本装置所连接的电话号码,电话振铃识别电路在检测到振铃五次(次数可以通过软件更改)无人接听的情况下,控制器自动摘机,并在语音电路的提示下输入密码,若密码有误,系统自动挂断电话,当密码正确时,只需按语音提示选择被控电器,进行远程控制,完成操作后输入“# ”键,自动实现电话挂机。

1 系统整体设计

系统由单片机构成主控部分,进行主要的信息处理,接收外部操作指令形成各种控制信号,并完成各种信息的记录[2]。本系统包括振铃识别电路、摘挂机电路、DTMF双音频解码电路、语音提示电路及电器控制电路等,系统原理框图如图1所示。

各类信号线与控制线分别连接至主控芯片AT89S51,它将根据不同的输入信号输出相应的控制信号[3]。系统中使用CM8870信号对电话机双音频信号进行解码,选用语音识别芯片RSC4128进行密码检测和语音提示,对控制对象则采用可控硅电路实现控制操作,保证系统运行可靠稳定。

2 系统各单元电路的实现

2.1 振铃识别电路

振铃识别电路的作用是检测电话线上的铃流信号,以便于为单片机提供电话铃响的次数[4]。振铃识别电路如图2所示。

由于电容器C1不能通过直流电压,因此在待机状态下电路没有电流通过。当有振铃时,铃流电压使G1内部的光敏三极管导通,此时P3.5点(连接单片机P3.5口)电压降为0 V;当没有铃流信号时,P3.5点电压为高电平VCC[5]。由此可见,P3.5点的脉冲是随着铃流信号的出现而出现的,因此只要检测到P3.5点有低电平脉冲出现,就说明线路上有铃流信号了,而且P3.5 点在单位时间内出现的脉冲个数就代表了振铃时间的长短,通过累加P3.5点的脉冲个数就可以判断出振铃时间的长短和铃响次数的多少。

2.2 模拟摘机挂机电路

摘机、挂机电路其实就是一个电子开关,控制电路板和电话线之间的连接。平时这个开关应该处于断开的状态,以免造成电话线占线;当需要实现远程控制时,如果振铃响五次而无人接听,这时候就需要让电路板和电话线路接通,即完成摘机动作。模拟摘机挂机电路如图3所示。V1就是一个电子开关,该开关的导通与否受到单片机P1.4口的控制。

摘机挂机电路如果用继电器设计,电路要简单一些,但在实用中发现耗电大,5 V的继电器吸合电流高达30 μA,是AT89S51静态电流的近3倍,体积和重量也比较大,另外继电器也容易产生火花干扰。采用晶体管摘机挂机电路克服了这些问题。

2.3 DTMF解码电路

双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号。双音多频信号解码是控制系统的主要组成部分,正确地解码出交换机通过电话线发送来的双音多频信号是整个系统的关键,它的工作情况直接决定了系统的可靠性。本系统使用双音频解码集成片CM8870完成此功能。CM8870集成了频带分离滤波器和数字解码器,可以将接收到的DTMF 信号转换成8421 码。

双音频解码电路如图4所示。双音频信号输入点与图3中三极管V1集电极相连接,当V1导通时,从电话线上送来的双音频信号进入CM8870。如果CM8870 接收到的是有效的DTMF 信号,便解码出对应的8421码从数据输出端Q1~Q4输出,该数据进入单片机P1.0~P1.3口,完成数据采集、判断和处理。另外,从CM8870 的第15 脚出来的状态信号进入单片机的P1.5端口,通知单片机读取数据。

2.4 语音密码检测电路设计

本系统采用特定人语音识别技术实现可靠的密码检测功能。基于语音信号处理芯片RSC4128是一个高度集成的语言和模拟输入/输出复合信号处理器,它具有说话人确认功能[6]。当发言人在片上训练一个特殊的字或词组之后,芯片就能够识别一个特定的单词是否为最初的发言人所发出的。RSC4128可以储存10个说话人确认(SV)模板在芯片内,也可以使用外在的可编程存储器存储10个以上。语音密码作为用户遥控应答机的用户密码,具有较强的安全性,而且比一般的拨号密码简便,保密性强,可靠性高。如果家里有多个主人,可以将每个人的语音记录下来,作为训练模板,只有符合要求的发言者才能够对这个系统进行控制。语音识别系统如图5所示。

语音识别模块通过SHS,DATA,MHS三线与主机相连,采用三线同步串行通讯方式。对于语音识别模块而言,SHS是输出、MHS是输入、DATA是双向输入/输出线。另外RSC4128还带有语音录放功能,在此模式下,系统可以现场录放一段语音并回放所录声音。

2.5 电器控制电路

由于双向可控硅可以实现小功率直流电控制大功率交流电的功能,因此本系统采用它控制家用电器的开关。电器控制电路如图6所示。

3 软件设计

本系统软件设计采用模块化设计,主要单元功能模块包括振铃检测计数、控制摘挂机、密码校验、双音频信号分析处理、控制电器、信号音提示等。主程序流程图如图7所示。

4 结 语

基于电话网络的智能远程控制系统具有不占用无线电资源,网络功能完善和覆盖范围广,投资低等优势,可以充分满足实际生活和生产需求。经测试证明,本系统电路简单实用,控制可靠,不影响电话机正常使用。在本系统的基础上可以很方便地进行功能扩展,如留言电路,也可用于生产自动化领域。

摘要：介绍一种基于电话网络和语音识别技术的智能远程控制系统,利用电话机上的按键即可实现对受控设备的远程控制,广泛应用于生活和生产中。详细论述系统的主要功能、结构模型,重点分析振铃检测电路、摘机挂机电路、DTMF解码电路等关键模块的实现方法,并给出了程序流程。同时系统还引入语音识别功能,以RSC4128芯片为核心对用户信息进行检验,提高可靠性。实际应用结果表明,该系统电路简单实用,运行稳定,实时性好。

关键词：电话网络,远程控制,语音识别,双音多频

参考文献

[1]孙涵芳,徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.

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[3]周向红.电话远程控制系统的实现[J].企业技术开发,2004(8):31-33.

[4]傅国迎.用XJZ-7系统模块制作电子遥控开关[J].无线电,2003(9):20-21.

[5]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].3版.北京:高等教育出版社,2001.

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇7

关键词：PLC控制系统;带式输送机;控制系统

引言

带式输送机因具有结构简单、运送距离长、运输量大以及连续运输等特点，被广泛应用在矿山、煤炭、糖厂等企业。国产传统带式输送机控制系统主要采用硬PLC控制器，其在输送过程中使用继电器控制，灵活性比较差，输送带的控制启停，相对独立，控制系统比较分散，而且传统的PLC构架是封闭的，系统的扩展性和移植性比较差，不利于控制系统的分散化和个性化发展。现在最先进的技术就是使用PLC（可编程控制器）控制系统完成自动化生产环节中设备的科学调度，PLC技术在煤矿带式输送机控制系统中的设计融合了系统自动化控制、设备监测及故障提醒的功能，目的在于提高煤炭的生产自动化，为安全高效生产提供了帮助。因此，为了改善传统带式输送机的缺陷，采用软PLC控制技术提高系统的自动化控制、设备监测及故障提醒等的功能。

一、软PLC控制系统的优点

近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。

软PLC的硬件体系结构不再封闭，用户可以自己选择合适的硬件组成满足要求的软PLC。

传统PLC的指令集是固定的，而实际工业应用中可能需要定义算法。软PLC指令集可以更加丰富，用户可以使用符合标准的操作指令。

PC机厂家的激烈竞争使得基于PC机的软PLC的性价比得以提高。

传统PLC限制在几家厂商生产，具有私有性，因此很难适应现有标准计算机网络，常常是PLC与计算机处在不同类型的网络中。软PLC不仅能加入到已存在的私有PLC网络中，而且可以加入到标准计算机网络中。这使得现有计算機网络的很多研究成果很容易地应用到PLC控制技术中。

软PLC的技术是基于IEC61131-3标准的，因此在掌握标准语言后开发就比较容易。

二、PLC控制系统设计步骤

设计PLC应用系统时，首先是进行PLC应用系统的功能设计，即根据被控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。然后是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式，控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。最后根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。

（一）熟悉被控对象，制定控制方案分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，确定被控对象对PLC控制系统的控制要求。

（二）确定I/O设备。根据系统的控制要求，确定用户所需的输入（如行程开关、按钮、选择开关等）和输出设备（如电磁阀、接触器、信号指示灯等）由此确定PLC的I/O点数。

（三）选择PLC时主要包括PLC机型、I/O模块、容量、电源的选择。

（四）分配PLC的I/O地址。根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、电磁阀、接触器、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、数量、规格;根据所选的PLC的型号列出输入/输出设备与PLC输入输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I/O接线图和编制程序。

（五）设计软件及硬件，进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。因为程序与硬件设计可同时进行，所以，可大大缩短PLC控制系统的设计周期，而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控制线路后才能进行施工设计。

（六）联机调试。联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。开始时，先不带上输出设备（信号指示灯、接触器线圈等负载）进行调试。利用编程器的监控功能，分段调试。各部分都调试正常后，再带上实际负载运行。若不符合要求，则对硬件和软件程序作调整。通常只需修改部分程序即可，全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。

（七）整理技术文件包括设计说明书、电气元件明细表、电气安装图及使用说明书等。

三、带式输送机控制系统的工作原理

（一）手动控制操作

采取手动控制操作，系统管理员能够控制设备的启动与停止，能够设置每条输送带的解锁和互锁状态，正常启动和带式输送机启动方式。检测到输送带上没有煤的时候，延时启动，在输送带的煤完成输送任务时，输送带停止工作，目的在于减少输送带的空转工作，这就是正常启动操作，在检测到输送带上有煤的状态时，启动输送带之后启动煤机。

（二）自动控制操作

自动控制操作主要通过程序软件实现，控制人员能够在控制机上启动、停止设备。在系统进入自动控制操作后，自动开启设备或者停止带式输送机，根据分布在监测点的数据汇总分析，对信号自动实现报警，在发生故障时，自动控制系统能发出维修警报，自动停止工作，同时在组态系统中创建维修日志，方便维修人员对设备的检测和维修工作。

（三）变频控制图

输送带的电机使用变频控制技术，变频器实现电机的开启和关停，这些都能够在主控界面显示出来，在遇到输送机控制系统出现故障和报警时，记录设备故障地点时间与故障信息。

四、带式输送机控制系统硬件与软件组成

（一）硬件组成

带式输送机控制系统硬件结构带式输送机由伺服电机、输送带、传动滚筒、驱动装置、制动装置、拉紧装置以及保护装置等设备组成。经过尾部滚筒和传动滚筒，输送带形成一个封闭的环形带。由托辊支撑传输带，传输带工作时所需要的拉紧力由拉紧装置提供。电动机驱动滚筒，带动传输带，使传输带在带式输送机中连续运动。过去的带式输送机控制系统大多采用硬PLC做控制器。传统的硬PLC采用的是封闭式的硬件结构，而软PLC结构是开放式的。在系统的设计过程中，不仅要保证控制系统的稳定性、可靠性，还要考虑系统以后的扩展性、二次开放性、开放性。所以嵌入式的控制系统能很好满足上述要求。并且基于嵌入式的软PLC具有丰富的外围接口：USB接口、以太网接口、CAN总线接口、串行接口以及人机接口等。这样能满足更多控制要求的需要，也缩短了系统开发周期。根据带式输送机的结构以及煤矿对带式输送机的工作要求，设计的带式输送机控制系统结构主要包括三个部分：软PLC控制器核心电路、输入信号部分和输出信号部分。

（二）软件组成

1、带式输送机的软件系统结构

软PLC控制系统，是一种基于PC开放式构架，利用嵌入式硬件资源和软件资源，来实现传统硬PLC基本功能的控制系统。它既具有传统PLC的快速性、可靠性、故障查找等优点，又具有计算机良好的开放性、兼容性，网络通讯能力与处理数据的能力。软PLC控制系统的结构包含两个部分：编程系统和运行系统。编程系统的工作环境为pc机的操作系统。在编程系统中，结合IEC61131-3标准规定的编程语言，运用OpenPCS编程工具，编写带式输送机应用控制程序，然后编译生成目标代码，再进行资源配置和运行系统的通信。

2、带式输送机软PLC编程系统软件设计

为提高程序的可读性以及方便用户维护，系统应用程序采用模块化设计方法。分成数据采集、通讯以及数据输出等功能模块。以数据采集模块为例，阐述其实现过程。因为带式输送机需要采集的模拟信号有输送带速度、油箱温度、给煤仓煤位、电机电流，所以硬件中选用AD7874模数转换芯片，在编程系统中设计一个AD7874数据采集模块。而编程系统中主要是定义数据采集模块的原型，具体实现部分需要由运行系统来完成。

3、带式输送机软PLC运行系统软件设计

软PLC具有传统PLC的特点，按照输入采用、程序执行和输出刷新三个阶段周期扫描。软PLC运行系统被作为vxworks操作系统上的一个

任务来执行。因此运行系统设计过程中，先需完成vxworks操作系统在S3C2410微处理器中的移植，然后编写功能模块的驱动程序。在编程系统中定义的某些地址的物理I/O变量，能够通过I/O过程映像，映射到段表的某一个地址，这样实现外围硬件与映像区的数据存取。

结束语

带式输送机通过应用PLC控制技术运行，简化了设备运行的控制系统，整套系统运行稳定，设备操作方便，提高了控制的可靠性，确保了带式输送机运行过程的安全性，降低了启动和停止过程对输送带、机械传动设备及电网的冲击影响。该控制系統已在多条井上和井下的带式输送机上使用，运行情况表明，控制系统安全可靠。

参考文献：

[1]徐西义.基于嵌入式技术的带式输送机控制系统[J].工矿自动化，2012，02：68-70.

[2]赵彩红.基于PLC的带式输送机控制系统设计[J].煤矿机械，2012，06：251-253.

[3]王彰云.基于嵌入式软PLC的带式输送机控制系统设计[J].制造业自动化，2012，23：139-141.

[4]赵鹏举，朱宇.基于嵌入技术的煤矿带式输送机控制系统研究[J].煤炭技术，2014，03：125-127.

[5]杜功儒，刘凯深，李建华.基于PLC的带式输送机控制系统设计[J].煤矿机械，2009，11：125-127.

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇8

关键词：物联网；远程智能设计；家居控制

中图分类号：TQl74.758.11：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0009-02

智能家居是基于各种家电设备平台，采用先进的计算机、通信和控制技术实现全面的安全保护和远程遥控，通过先进、方便的通信网络为舒适的家庭住房系统提供了可能。基于物联网的远程智能家居控制系统包括视频对讲，家用电器控制，家庭安防，远程视频监控等。

随着网络技术和智能家电设备的快速发展，越来越多的家庭追求更加方便快捷的家居生活方式，通过物联网下的家电控制器，将家庭网关连接到家用家电连接到广域网 ，其可以随时随地遥控同时也为请保姆节省了一大笔开支。本文就关于基于物联网的远程智能家居控制系统的优越性进行了深入探讨。

1 物联网广泛使用的优越性和智能性

在人类发展的历史上，火的使用是一个不可缺少的里程碑，而物联网对我们的意义和影响并不亚于火的使用意义，它会使世界发生质的变化。在物联网的使用中，真正的数字时代将会来临，这将大大改变我们的生活。新一代物联网将逐步启用IPv6地址协议，每个家庭被分配一个IP地址，一切都可以通过网络进行监管。例如，在无线移动接入网络完成后，各种信息终端，包括手机，电脑，电视，空调，门和各种信息家电可以通过网络进行访问。例如，如果你为几个朋友预约酒店聚会，时间到了但是由于交通堵塞自己无法准时到达，你就可以打开移动终端告诉朋友在哪个私人房间并且可以让服务员生产菜单，你也可以远程控制室内空调，打开电视，播放喜欢的音乐，让朋友先休息一段时间... ...智能家居系统控制也是同样的道理通过数字生活大大提高人们的健康和生活质量。

此外，基于IPv6的人体传感器网络还可以实现人体健康监测。计算机可以反馈给你的体格检查数据，以帮助你开发科学的饮食食谱，以避免营养不良或营养造成的疾病。高速物联网实现将使数据传输速度比现高出100倍，电子邮件和文本数据发送实时收集更加方便。物联网将扩展到手机，每个手机都有一个IP地址，手机功能将变得非常强大，那么手机完全不是3G手机的概念可比，折叠大屏手机与手机全部特征。人们可以通过移动终端下载音乐和电影，书籍等，人们的文化和娱乐生活将更加丰富多彩。在端到端传输时代，基于互动协作视频会议技术的高清视频广播技术，可以实现范围广泛的远程教学和咨询。总之，小到个人生活，家庭生活，大到社会生活，国防技术，经济文化发展等各个领域，物联网的作用可以说是影响深、不可匹敌。

2 基于物联网的远程智能家居控制系统设计的目的 和功能

2.1 目 的

基于物联网的核心技术，就低功耗，经济，简单，适用性和可维护性等特征提出了基于物联网的智能家居遥控系统的设计与实现。智能家庭系统通过各种传感器采集室内信息，数据通过物联网实时反馈给客户终端和移动终端，同时用户终端和移动终端通过远程操作家庭实时监控和操作以满足自己的需要。

2.2 功 能

现在在这里给大家介绍基于物联网的远程智能家居控制系统的主要功能。

第一，远程报警功能。家庭安全和防盗系统是每个人最关注的，当家庭突然起火或气体泄漏时相应的传感器就会检测到这种情况，并且立即通过室内无线网络将收集的信号发送到主控制器，然后由控制器处理最后通过报警信息模块短消息发送到业主的手机，从而实现家庭的远程报警功能，这样一来业主就可以第一时间得到情况并且采取解决措施让损失降到最小。

第二，远程控制功能。当我们经过一天的工作劳累后想要一回家就可以享受到热水澡和适合的温度我们就可以通过家居系统进行远程控制。我们需要远程控制家用电器的使用标准和开关时，只要手机发送短消息到指定的命令，通过物联网将短消息转换成可识别的命令并且发送给控制器后进行处理，最后通过无线传输发送命令到连接到智能交换机以具体到每个家用电器的设计。

第三，远程监控系统。孩子的安全和物品的安全是家长关注的，当发生意外情况时，就可以通过监控系统进行监视并且可以高效解决问题。

另外，当朋友或陌生人访问时，访问控制系统摄像头可以捕获访问者的头像信息，并传播到控制器，通过控制器处理，通过所有者可以访问物联网查看访客信息，同时也可以将摄像机安装在业主手机上从而可以随身携带，从而实现实时查看房间以实现远程监控。

3 基于物联网的智能家居控制系统的优越性

无线形式正在毫无疑问的成为时代发展的主流，随着时间的推移，这种技术的性能将变得越来越完美，其应用也将越来越复杂。想象你的未来的生活，如果未来都是通过无线网进行连接，那么在自由活动的空间人们可以自由地控制设备和日常生活的家庭环境，这将是一个智能的世界。例如，今天的许多费者具有数字电影，电视节目，音乐和照片画廊，并且他们想要通过无线从家中的任何地方访问媒体。无线智能家居不仅支持多个并发用户和设备，而且其卓越的功能确保服务质量，确保家庭中的所有设备实时提供更好的用户体验，同时提供智能内容管理和发布。

通过上面的描述，我们可以看到，新一代无线智能家庭网络将不需要接线并且相对自由地建立人們对无线家庭设备，新的体验和享受。它灵活，成本低，无需使用人工，移动性强，扩展性强，可以摆脱“线路”限制，在设定覆盖范围内方便地连接到家庭网络设备。基于物联网的远程智能家居控制系统使你的生活更安全，更舒适，更方便，更个性化。智能家居产品相对于其他智能产品，它是最经济实用的，而与其他类型的产品具有相同的功能。

此外，智能家居控制系统建立起来十分方便快速。智能家居产品使用无线传输控制信号实现智能控制灯和家用电器的目的，因此无论是新装修还是装饰用户都可以安装用户，只要用户可以轻松更换普通用户开关可以方便地智能化，相对布线产品无需重新布线，因此安装周期相对较短，通常只需几个小时，而产品调试使用原有的在线学习功能，典型配置程序一般只有两个小时安装调试完成，轻松实现智能生活。

其次，由于能够实时更新它的使用不会很快的被时代的发展所淘汰。智能家居产品由于其模块化配置，因此升级比较简单，只要负载一些先进的控制设备就可以轻松实现更高级的智能控制，有很多设备即使只要插上电源线就能立即工作，这样即插即用可以智能升级。智能家居控制系统改变了复杂的操作过程即可轻松实现个性化智能功能配置和自由改变。智能家居产品因其模块化配置，所以很多设备和功能都可以像具有相同组合的积木，很多控制，功能，场景可以根据用户的需求进行个性化灵活改变，因此就算是年纪比较大的老人经过简单的教学知道按哪些按钮就能够轻松操作并且不会产生危险。

最后，一个完整的家居控制系统就可以包含整个家用电器，几乎包罗万象，可以满足不同用户的需求。使用者无需考虑与现有家庭中的其他系统的冲突，良好的兼容性。

此外，通过家居系统的智能化也在一定程度上减轻了夫妻之间的争吵机会，两个人再也不用因为做一些简单的家务事而产生争执，从而保证了家庭的幸福生活和家庭完整。当经过了一天的劳累之后，通过无线网控制家中空调的开关、灯的开关、热水的温度、茶水的温度等，让工作的人回家之后就能够感受到温暖的家庭氛围而不是冷冰冰、又黑又空的房子。

4 结 语

本文提出了智能家居系统的整体框架并讨论了智能家居系统的设计与实现。无线网络，无线通信技术和嵌入式网关服务器用于实现家庭安全和家庭遥控。

通过系统可以随时随地控制家电切换，防火和外来入侵报警，使用者更安全方便，具有使用简单，成本低，应用范围广，安全可靠等优点可广泛应用于家庭住宅，应用前景广阔。智能家居控制系统更符合了当代小康生活的目标，让人们的生活更加智能化和方便化，从而让人们更加热爱生活。

参考文献：

[1] 曾松伟，章云，邱伟强.基于物联网的智能家居控制系统设计[J].现代电 子技术，2011，09：168-171.

[2] 郑冰.智能家居远程控制系统的设计与实现[J].内蒙古师范大学学报 （自然科学汉文版），2014，05：602-605.

[3] 王雪娇.浅谈智能家居系统的安全问题[J].科技广场，2015，07：132-136.

[4] 吕罗昊，吴光敏，赵建军.基于移动设备的远程智能监控系统的设计与 实现[J].新技术新工艺，2016，02：33-36.

[5] 區玉俊.基于物联网平台的智能家居监控系统设计[J].电子设计工程，

基于电话网的嵌入式远程控制器的设计 篇9

1 智能家居系统的发展现状及趋势

智能家居,英文为Smart Home,是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。是利用计算机技术、数字技术、电子技术、网络通信技术和综合布线技术,将与家庭生活密切相关的防盗报警系统、家电控制系统、网络信息服务系统等有机的结合在一起,通过中心管理平台,让家居生活更加安全、舒适和高效。

智能家居系统相对于一般应用于安防的监控系统要更加的考虑成本、功耗和稳定性问题,因此智能家居与我们常常所说的安防系统有相似之处,但是又具有自身的特点。从智能家居概念在我国推广的将近10年时间里,虽然有很多公司推出了自己的智能家居系统,但现在智能家居系统仍然没有得到一个很好的普及。由于一个建筑的生命周期相对较长,所以很难像手机、PC产品频繁更新换代,因此使用非标的产品企业的经营风险就可能转嫁到用户头上,为以后的维护和升级换代造成一定困扰。并且智能家居是一个多行业交叉覆盖的系统工程,各设备厂商按照不同的接口标准与协议生产设备,其结果是不同设备之间的连通变得十分困难。因此,建立共同遵循的标准与协议是发展智能家居必须首先解决的问题。目前,智能家居领域的国际标准尚未成熟,各大厂商和相关组织机构正在着手建立和制定智能家居系统内部设备之间的网络接口标准和数据传输协议。

现今智能家庭网络向三大技术趋势发展:1)网络化发展;2)无线技术;3)基于嵌入式系统的远程控制。而推进这个发展趋势的正是网络技术、无线通信技术以及嵌入式系统的广泛应用。网络化的嵌入式无线智能家居控制系统是未来智能家居的展方向,它能够提供标准化接口和无线网络互连功能,而且可以通过嵌入式通信协议使得系统能够脱离传统PC,从而智能家居行业也将跨入后“PC”时代,这样的智能家居才能有更大发展。

未来的智能家居系统必然是将家中的数字设备通过无线技术连接起来,构建独立的家庭局域网,并通过Internet或GPRS连接到外网,进而实现通过计算机、手机或PDA来远程监测和控制家庭中的各种设备,真正实现家庭设备的信息化、网络化和智能化。

2 基于Web的嵌入式远程控制系统

基于Web的嵌入式智能家居系统由嵌入式Web服务器、传感器、以太网控制器、通行网络、电器控制设备等构成,其中嵌入式Web服务器是整个智能家居系统的核心,完成整个系统资源的集中管理和控制。嵌入式Web服务器主要承担两方面的任务:一方面负责对现场的数据的接收、处理和存储,并对数据处理结果进行判断,发出相应的控制信号;另一方面负责数据发送,把监控站点传送来的数据通过以太网发送到远程监控客户端;远程监控客户端用户通过IE浏览器进行现场的实时控制。

2.1 系统硬件设计

系统硬件部分主要包括S3C2440A处理器、存储器和外围电路。S3C2440A芯片采用ARM公司的ARM920T的32位CPU核,并集成了ARM结构的MMU单元,各有16KB的指令缓存和数据缓存,最大寻址空间为1G字节。S3C2440A芯片包含了丰富的接口电路,如图1所示。

S3C2440A处理器提供了丰富的片内资源,支持Linux操作系统,内置USB控制器,可以将摄像头采集到的图像通过USB接口送到S3C2440A进行处理。网络芯片支持100MB/S以太网接口,是实现远程控制设计得基础。

2.2 系统软件设计

2.2.1 构建基于S3C2440A的嵌入式Linux系统

在S3C2440A上搭建嵌入式Linux软件平台,需要三个步骤:1)建立交叉编译环境,是为了支持是嵌入式应用软件开发而搭建的编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境,采用宿主机/目标机模式。2)引导加载程序Bootloader的移植,Bootloader不但依赖于CPU的体系结构,而且依赖于嵌入式系统板级设备的配置。将Bootloader加载到flash中,在系统启动的时候引导操作系统,并支持串口和以太网接口。

3)Linux内核的编辑和配置。嵌入式系统是“硬件可裁剪”的,根据硬件电路的不同,对已有的内核代码进行修改移植。

2.2.2 基于WEB的远程控制智能家居系统的实现

1)Linux驱动程序

利用Linux提供的机制“模块”将驱动程序加入内核,每个模块由目标代码组成(没有连接成一个完整可执行程序),使用insmod工具将模块动态加载到正在运行内核中,rmmod程序移除模块。如图2所示。

2)网络通信程序

在智能家居系统中,用户拥有的网络设备和S3C2440A开发板是Socket通信的两端,Linux网络编程是通过Socket接口进行的,只要对方的Socket和自己的Socket有通信联接,双方就可以发送和接受数据。网络编程一般采用客户/服务器(Client/Server)模式。服务器端任务在指定的端口等待来自客户端的连接请求,一旦连接成功,即可按约定的数据交换方法和格式进行数据传输。客户端则在需要的时刻向服务端发送连接请求。在C/S编程模式下,客户端程序是发出用户请求,服务器端侦听某个端口,等待来自客户端的请求消息。在程序结构上,服务端程序使用循环模式和并发模式。

3)嵌入式Web服务器的建立

在Linux系统下,嵌入式Web Server BOA+CGI程序设计技术,是实现嵌入式Web系统的一种非常理想的方案。

Boa是一款单任务的HTTP服务器,与其他传统的Web服务器不同的是当有连接请求到来时.它并不为每个连接单独创建进程,也不通过复制自身进程来处理多链接,而是通过建立HTTP请求列表来处理多路HTTP连接请求,同时它只为CGI程序创建新的进程,这样就在最大程度上节省了系统资源,这对嵌入式系统来说至关重要.同时它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能,因此,Boa具有很高的HTTP请求处理速度和效率,在嵌入式系统中具有很高的应用价值。

Boa需要在/etc目录下建立一个boa目录,里面放入Boa的主要配置文件boa.conf。首先对Group的修改,修改Group nogroup为Group 0。另外在/etc/passwd中有nobody用户,所以User nobody不用修改。(注意如果没有nobody用户,也需要将User设成0)。然后对Script Alias修改,指示CGI脚本的存放位置。

修改Script Alias/cgi-bin//usr/lib/cgi-bin/为

Script Alias/cgi-bin//var/www/cgi-bin/Script Alias/index.html

/var/www/index.html指示网页存放的位置。

最后对Server Name进行设置。

修改Server Name http://www.your.org.here/为Server Name http://www.your.org.here/注意:该项默认为未打开,执行Boa会异常退出,提示“gethostbyname::No such file or directory”,所以必须打开。其它默认设置即可。

成功配置以后,创建日志文件所在目录/var/log/boa,创建HTML文档的主目录/var/www,将静态网页存入该目录下(可以将主机usr/share/doc/HTML/目录下的index.html文件和img目录复制到/var/www目录下),创建CGI脚本所在目录/var/www/cgi-bin,将cg的脚本存放在该目录下。另外还要将mime.types文件复制/etc目录下,可从linux主机的/etc目录下直接复制。

通用网关接口CGI(Common Gateway Interface)在WWW环境下,将客户端信息传递到Web服务器,再由Web服务器去启动所指定的程序来完成特定的工作。CGI可以提供比如一个计算器、顾客表格的提交以及统计、搜索引擎、Web数据库等等功能。同时把信息记录在服务器的硬盘上。编写CGI程序对index.html提交数据的处理,通过登录后进入远程控制界面,以实现基于Web的远程控制智能家居系统的目的。

3 结论

采用基于Web嵌入式远程控制系统的方法实现智能家居可以大大的节省系统的软硬件资源,只需浏览器,无需开发应用软件,降低系统成本。监控终端平台与服务器平台无关,真正实现了跨平台。易于扩展新的功能,系统升级仅需在Web服务器一端添加相应模块,与远程监控终端无关,降低系统升级维护费用。并且可提供分布式并行处理,基于Web的控制系统可构成一个多CPU协调工作的分布式系统,可并行处理多个控制指令。

摘要：基于嵌入式Web远程控制系统在智能家居方面的应用是未来发展的必然趋势。在S3C2440A的硬件基础上,在Linux系统平台上对嵌入式Web服务器进行设计。

关键词：嵌入式Web服务器,智能家居系统,Linux操作系统,远程控制

参考文献

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[2]何永琪.嵌入式Linux系统实用开发[M].北京:电子工业出版社,2010.

[3]张绮文.ARM嵌入式应用开发完全自学手册[M].北京:电子工业出版社,2009.

[4]华清远见嵌入式培训中心.嵌入式Linux系统开发[M].北京:人民邮电出版社,2009.