大学毕业设计基于android平台的信息家电控制系统的设计与实现Word格式文档下载.docx
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引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
摘要
随着网络技术的发展和广泛普及，PC作为网络第一接入设备的地位正在不断削弱，而集电脑、通信和消费类电子产品三者功能于一身的信息家电产品已经成为一个不可阻挡的发展潮流，同时Android操作系统已成为许多手机制造商的宠儿，将二者结合在一起，Android操作系统将为信息家电控制系统的开发提供更好的平台。
本系统使用的是友善之臂的ARM11开发板Tiny6410，可以利用该开发板上的USB接口，接上摄像头，再在网页上浏览摄像头拍摄到的图片，根据图片上显示的信息人工进行对家电的控制，从而实现远程监控的系统设计。
本系统需要在开发板上安装一个Android操作系统，再将能完成摄像头监控的程序安装到开发板上，最后用Java语言编写一个对应的客户端安装到开发板上，这样就可以直接通过该客户端实现对摄像头以及家电的控制。
关键词
信息家电；
ARM11；
Android；
控制
TheDesignandImplementationofIntelligentAppliancesControlSystemBasedontheAndroidPlatform
Abstract
Alongwiththedevelopmentofnetworktechnologyandwidelyavailable,thePCasanInternetaccessequipmentstatusofthefirstisincreasinglyweakened,andsetthecomputer,communication,andconsumerelectronicproductsthreefunctionsinoneinformationapplianceproducthasbecomeanirreversibletrend,andAndroidoperatingsystemhasbecomemanymobilephonemanufacturer'
spet,bringingthemtogether,theAndroidoperatingsystemforthedevelopmentofinformationappliancescontrolsystemcanprovidebetterplatform.
ThissystemisusingtheARM11developmentboard,Tiny6410,ofFriendlyARM,wecanusetheUSBportofthedevelopmentboard,Connectedtothecamera,andthen,wecanbrowsethepictureontheweb,accordingtotheinformationshowninthepictures,wecancontrolourhomeappliance,soastorealizetheremotemonitorandcontrolsystemdesign.
ThissystemneedstoinstallaAndroidoperatingsystem,andtheninstalltheprogramthatbeabletocompletethesurveillancecamera,finallywewilluseJavalanguagetowriteacorrespondingclientsetuptothedevelopmentboard,whichcandirectlyrealizethecontrolofcamerasandhomeappliancesthroughtheclient.
Keywords
Intelligentappliances；
Android；
Control
第一章绪论
1.1信息家电概述
信息家电指带有嵌入式处理器的小型家用（个人用）信息设备，它的基本特征是与网络（主要指互联网）相连而有一些具体功能，可以是成套产品，也可以是一个辅助配件。
信息家电利用先进的计算机、网络通信、人工智能等技术，将与家庭生活有关的各种家用电器应用子系统有机地结合在一起，通过综合家庭范围内的本地管理与控制以及来自家庭之外的远程管理与控制，特别是基于互联网的远程管理与控制，让家庭生活更舒适、有效和便捷。
与普通家电相比，智能家电不仅具有传统功能，还能提供舒适、高效、便捷、具有高度人性化的控制方式；
将一批原来死板的家居设备结合在一起转变为具有“智慧”的工具，提供全方位的信息交换功能，实现家电控制的实时畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家庭生活的高效性，并为家庭节省能源费用等【1】。
而将多个信息家电系统组成网络就构成了智能家居网络系统，它是将家庭中各种与信息有关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持家庭设施与住宅环境的和谐与协调的系统【2】。
1.2Android平台概述
Android平台是以Linux为核心的手机操作平台，作为一款开放式的操作系统，随着Android的快速发展，受到众多开发者的欢迎，成为真正意义上的开放式操作系统。
Android凭借其开放性和良好的人机界面，受到广大手机生产商的重视，随着3G时代的到来，Android平台凭借其优势，一方面，Android平台可为众多移动应用开发者提供良好的系统性平台，有利于移动应用的集合；
另一方面，终端厂商可以针对自身的特殊需要进行“定制化开发”，Android有可能会改变现在智能手机市场的格局。
Android采用的是Java虚拟机技术，并具有强大的开发环境，包括一个设备模拟器、调试工具、内存和性能检测以及EclipseIDE（IntegratedDevelopmentEnvironment）集成开发环境的开发插件【3】。
Android系统中文件系统采用的是一种针对NAND设备的新型文件系统Yaffs2J，读写速度更快，并支持大容量的NAND—Flash芯片【4】。
1.3课题的来源背景
目前，作为主流32位RISC嵌入式处理器ARM（AdvancedRISCMachines），以其高性能、低功耗的优势占据很大的市场份额。
ARM处理器家族大致分为如下系列：
ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11、SecurCore、和Cortex等。
不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。
目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。
而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。
本论文的选题正是结合Android平台、信息家电这两个热点领域，在广州友善之臂计算机科技有限公司开发的Tiny6410开发板上安装Android操作系统，再通过Java语言编写一个关于信息家电的应用程序，本程序实现的功能是在网页上实现USB摄像头的控制。
本系统可以应用于远程的系统监控，能在网页上实时的浏览家中家电的状态并加以控制。
1.4国内外的研究现状
随着网络技术的发展和广泛普及，PC作为网络第一接入设备的地位正在不断削弱，而集电脑、通信和消费类电子产品三者功能于一身的信息家电产品已经成为一个不可阻挡的发展潮流。
无论在国际还是在国内，这股潮流都已经得到了充分的验证。
在美国，有94%的人通过个人电脑上网，而到2002年，这一比例将降到64%，30%的个人电脑市场将让位给信息家电。
微软公司董事长兼首席执行官比尔·
盖茨预言：
TV型PC和“口袋”型PC将是下一代PC的代表。
为适应这一发展趋势，微软中国研发中心针对国内用户的特点，开发出了适合中国家庭使用环境的维纳斯电脑。
目前国内很多知名电子厂商如联想、方正、海尔等，都已经纷纷加入维纳斯阵营，推出了各自不同的基于维纳斯平台的信息家电产品。
目前，我国互联网用户目前已有1000万之多，而且还在以每年翻两翻的速度快速增长。
国人对互联网的消费需求由此可见一斑。
但由于价格和技术的障碍，我国家庭目前只有200多万台家用电脑；
同时，却拥有世界上最大的家电市场：
3.17亿台电视，电话普及率已达到25%，城市超过50%。
这样的一种反差正好给信息家电留了一个巨大的发展空间。
有理由相信，随着国内信息家电产品与技术的不断发展与成熟，信息家电走入千家万户只是迟早的事情。
自2009年开始，中国信息家电市场发展迅速，产品产出持续扩张，国内企业新增投资项目投资逐渐增多，企业为了获得更大的投资收益，在生产规模和产品质量上不断提升。
世界大的经济环境及国内针对信息家电行业推出的一系列新的政策，加上国家一批重大工程陆续开工建设，对信息家电市场需求必定产生极大的拉动作用。
1.5设计主要内容
利用ARM11开发板自带的USB接口，将摄像头采集到的图像信息在网页上显示出来，并根据这些信息在网页上做出对控制对象的操作，从而通过摄像头实现对家电的远程控制。
本系统要实现的功能有
1.
开发板通过摄像头进行实时的视频采集，并将信息反映到互联网上。
2.
在电脑端或手机端能通过安装编写的客户端进行实时的视频监控。
3.客户端能对开发板上的硬件进行控制
第二章系统分析
2.1研究目标
（1）学会在Linux操作系统上进行程序的编译﹑改写和运行，并熟练掌握Linux操作系统的使用，熟悉其基本的Shell命令，并能进行运用。
（2）在Android操作系统上实现“通过Web远程浏览并控制Tiny6410上的摄像头”，再用Java语言编写一个可以对开发板进行控制的客户端，从而实现在Android平台上控制信息家电系统的设计。
2.2系统框架图
2.3Tiny6410开发板简介
Tiny6410是一款以ARM11芯片（三星S3C6410）作为主处理器的嵌入式核心板，该CPU基于ARM1176JZF-S核设计，内部集成了强大的多媒体处理单元，支持Mpeg4,H.264/H.263等格式的视频文件硬件编解码，可同时输出至LCD和TV显示；
它还并带有3D图形硬件加速器，以实现OpenGLES1.1&
2.0加速渲染，另外它还支持2D图形图像的平滑缩放，翻转等操作。
Tiny6410采用高密度6层板设计，尺寸为64x50mm，它集成了128M/256MDDRRAM，SLCNANDFlash（256M/1GB）或MLCNANDFlash（2GB）存储器，采用5V供电，在板实现CPU必需的各种核心电压转换，还带有专业复位芯片，通过2.0mm间距的排针，引出各种常见的接口资源，以供不打算自行设计CPU板的开发者进行快捷的二次开发使用。
Tiny6410SDK是采用Tiny6410核心板的一款参考设计底板，它主要帮助开发者以此为参考进行核心板的功能验证以及扩展开发。
该底板具有三LCD接口、4线电阻触摸屏接口、100M标准网络接口、标准DB9五线串口、MiniUSB2.0接口、USBHost1.1、3.5mm音频输入输出口、标准TV-OUT接口、SD卡座、红外接收等常用接口；
另外还引出4路TTL串口，另1路TV-OUT、SDIO2接口（可接SDWiFi）接口等；
在板的还有蜂鸣器、I2C-EEPROM、备份电池、AD可调电阻、8个中断式按键等。
在布局上安排上，我们尽量考虑把常用尺寸的LCD模块能够固定在底板上，比如3.5”，4.3”LCD,7”LCD等，这样用户在使用时不至于把各种电线搅在一起，更增加了开发套件的便携性
2.3.1Tiny6410核心板资源特性如下：
Item
Description
CPU
SamsungS3C6410A,runat533Mhz
ARM1176JZF-S,upto667Mhz
RAM
256DDRRAM（128Misoption）,default:
256M
Flash
128/256M/512M/1GB/2GBNandFlash,default:
2GBMLCNandFlash
Interface
4xUserLeds
10pin2.0mmspaceJtagconnector
Resetbuttononboard
Connector
-2x60pin2.0mmspaceDIPconnector
-2x30pin2.0mmspaceGPIOconnector
PowerSupply
SupplyVoltagefrom2.0Vto6V
Size
64x50x12mm（LxWxH）
2.3.2Tiny6410SDK开发板资源特性如下：
SamsungS3C6410A（ARM1176JZF-S）
频率
运行频率533Mhz,最高可达667Mhz
128MDDRRAM，可升级至256M
NandFlash
128M/256M/512M/1GB,缺省为256M
多媒体
支持Mpeg4,H.264,H.263,VC1硬件编解码，高达30fps@SD
3D
支持3D硬件加速处理
2D
支持图形图像无极缩放，旋转，翻转
调试口
COM0+JTAG+USBSlave
PCB尺寸
180x130mm
供电
5V
指示灯
4xUserLED（在核心板）,1xPowerLED
测试按键
8xUserButtons，中断式按键
USBSlave
1xminiUSB（底板没有设计OTG功能）
USBHost
通过USBHUB芯片，实现4个USBHost接口
网络接口
10/100MMB以太网，RJ-45接口
第三章
系统开发环境及相关技术
3.1
Android开发环境介绍
Android的上层应用程序是用Java语言开发，同时还需要基于Dalvik虚拟机，所以，Google公司推荐使用主流的Java继承开发环境Eclipse。
只有Eclipse还不够，因为是使用Java语言进行开发，还应该有由SUN公司提供的JavaSDK（其中包括JRE：
Java
Runtime
Environment）。
此外，Android的应用程序开发和Java开发有较大区别的，所以还需要有Google提供的Android
SDK。
同时，还需要在Eclipse安装ADT，为Android开发提供开发工具的升级或者变更，是Eclipse下开发工具的升级下载的工具。
简言之，需要以下软件，才能搭建Android开发环境，从而进行Android应用程序的开发。
（1）
JavaSDK
（2）
Eclipse
（3）
AndroidSDK
（4）
ADT
3.2Eclipse简介
Eclipse就像软件开发者的『打铁铺』，它一开始备有火炉、铁钻与铁锤。
就像铁匠会用现有的工具打造新的工具，也能用
Eclipse
打造新工具来开发软件-这些新工具可扩充
的功能。
（Eclipse其中一个卖点就是它的扩充性）
3.2.1Eclipse的历史背景
Eclipse最初由OTI和IBM两家公司的IDE产品开发组创建，起始于1999年4月。
IBM提供了最初的Eclipse代码基础，包括Platform、JDT和PDE。
目前由IBM牵头，围绕着Eclipse项目已经发展成为了一个庞大的Eclipse联盟，有150多家软件公司参与到Eclipse项目中，其中包括Borland、RationalSoftware、RedHat及Sybase等。
Eclipse是一个开发源码项目，它其实是VisualAgeforJava的替代品，其界面跟先前的VisualAgeforJava差不多，但由于其开放源码，任何人都可以免费得到，并可以在此基础上开发各自的插件，因此越来越受人们关注。
近期还有包括Oracle在内的许多大公司也纷纷加入了该项目，并宣称Eclipse将来能成为可进行任何语言开发的IDE集大成者，使用者只需下载各种语言的插件即可。
Eclipse已经成为开放原始码计划（OpenSourceProject），大部分的开发扔然掌握在IBM手中，但是有一部份由eclipse.org的软件联盟主导。
Eclipse项目由ProjectManagementCommittee（PMC）所管理，它综观项目全局，Eclipse项目分成3个子项目：
1.平台-Platform
2.开发工具箱-JavaDevelopmentToolkit（JDT）
3.外挂开发环境-Plug-inDevelopmentEnvironment（PDE）
这些子项目又细分成更多子项目。
例如
Platform子项目包含数各组件，如Compare、Help与Search。
JDT子项目包括三各组件：
UserInterface（UI）、核心（Core）及除错（Debug）。
PDE子项目包含两各组件：
UI与Core
3.2.2Eclipse
版本介绍
可以从eclipse.org网站（http:
//www.eclipse.org/downloads）下载，可以发现『最新』与『最好』的版本，这两种版本通常不一样，基本上有四种版本或建置（build）可供下载：
1.释出版（Releasebuilds）:
由Eclipse开发团队所宣称的主要稳定版本。
Releasebuilds经过完整测试，并具有一致性、定义清楚的功能。
它的定位就跟上市的商业软件一样。
2.稳定版（Stablebuilds）:
比Releasebuild新一级的版本，经由Eclipse开发团队测试。
并认定它相当稳定。
新功能通常会在此过渡版本出现。
它的定位就跟商业软件的beta版一样。
3.整合版（Integrationbuilds）:
此版本的各个独立的组件已经过Eclipse开发团队认定具稳定度，但不保证兜在一起没问题。
若兜在一起够稳定，它就有可能晋级成Stablebuild。
4.当日最新版（Nightlybuilds）:
此版本显然是从最新的原始码产生出来的。
可想而知，此版本当然不保证它跑起来没问题，搞不好还有严重的bug。
3.2.3Eclipse特点--跨语言、跨平台
多数人认为Eclipse是JavaIDE，不过，当下载Eclipse之后，除了有JavaIDE（就是JDT），还有
PDE。
然而Eclipse是万用工具平台。
JDT实际上是Eclipse的添加品，也就是外挂程序。
Eclipse本身实际上是指Eclipse平台（EclipsePlatform），除了下载时能取得Java工具集以外，还提供各种工具的支持，所以平台本身只是相当小的ㄧ组软件。
如果想开发Java程序，用的是Eclipse随附的JDT外挂程序。
如果想开发其它语言的程序，就需要拿到其它外挂程序，诸如CDT（CDevelopmentToolkit）就可以开发C/C++程序。
Eclipse跨计算机语言，也跨人类的语言。
相同的外挂机制可用来增加对不同语言的支持，这里使用一种特殊的外挂，叫做外挂程序片断（plug-infragment）。
IBM以捐出一个语言套件，支持中文（繁体与简体）、法文、德文、意大利文、日文、韩文、葡萄牙文（巴西）与西班牙文。
照理说Eclipse以Java写成，应该可以在任何的平台执行。
但严格来说Eclipse不是跨平台的，因为它使用作业平台的原生图形来建置。
因此要等SWT（StandardWidgetToolkit）移植到该平台，Eclipse才能在那个平台执行。
但就现实而言到不是什么大问题，因为SWT已经被移植到数个常见平台上了，包括Windows、Linux/Motif、Linux/GTK2、Solaris、QNX、AIX、HP-UX与MacOSX。
3.2.4Eclipse平台架构
Eclipse平台的目的，是提供多种软件开发工具的整合机制，这些工具会实作成Eclipse外挂程序，平台必须用外挂程序加以扩充才有用处。
Eclipse设计美妙之处，在于所有东西都是外挂，除了底层的核心以外。
这种外挂设计让Eclipse具备强大扩充性，但更重要的是，此平台提供一个定义明确的机制，让各种外挂程序共通合作（透过延伸extensionpoints）与贡献（contributions）），因此新功能可以轻易且无缝地加入平台。
Eclipse平台由数种组件组成：
平台核心（platformkernel）、工作台（workbench）、工作区（workspace）、团队组件（tramcomponent）以及说明组件（help）。
3.3Android开发平台搭建
An
升级会员 