智能冰箱控制系统研发软件工程论文计算机论文.docx
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智能冰箱控制系统研发软件工程论文计算机论文
智能冰箱控制系统研发-软件工程论文-计算机论文
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摘要：
随着智能化技术的不断发展,智控系统在电器行业中得到广泛应用。
智控冰箱实现了智能控制、远程控制以及自动等功能。
文章通过系统的剖析智控冰箱的性能等,提出智控冰箱软件系统设计的具体方案,以此设计性能更完善的智控操作系统。
关键词：
智控冰箱;软件系统;设计;CGI;web服务器;
Abstract：
Withthecontinuousdevelopmentofintelligenttechnology,intelligentcontrolsystemhasbeenwidelyusedintheelectricalindustry.Intelligentcontrolrefrigeratorrealizesthefunctionsofintelligentcontrol,remotecontrolandautomaticalarm.Throughthesystematicanalysisoftheperformanceoftheintelligentcontrolrefrigerator,thispaperputsforwardtheconcreteschemeofthesoftwaresystemdesignoftheintelligentcontrolrefrigerator,soastodesigntheintelligentcontroloperatingsystemwithmoreperfectperformance.
Keyword：
intelligentcontrolrefrigerator;softwaresystem;design;CGI;web;server;
随着科学技术的不断进步,信息化程度的提高以及人们对于智能家电的需求,智能化仍将为家电产品的主要形态,智能家电依旧是家电行业未来的主要发展热点。
基于数字化、三网融合、物联网、大数据、云计算等应用技术的智能家电将是信息消费的中坚力量。
建立一套有效的智能冰箱控制系统,不仅方便家用电器的智能化管理,更能在很大程度上提高生活品质,改善生活质量。
1、智控冰箱的功能概述
智控冰箱是依托大数据技术、远程操作控制技术等对冰箱设备进行控制的电器设备。
通过嵌入式Linux系统来实现控制冰箱自动监测、维护、管理的功能。
对硬件系统仿真,同时软件功能能够得到支持,通过硬件和软件上的结合最终形成稳定的智能控制系统。
该系统设计采用ARM核的MC9328MX1微处理器。
MC9328MX1是Motorola公司基于ARM920T的龙珠（DragonBall）MX1处理器,MC9328MX1内含ARM公司设计的16/32bitARM920T微处理器内核,此种微处理器具有体积小、功耗低的优势,尤其是现代工业技术的发展,使得此种微处理设备在现代智能领域具有广泛的应用价值。
其主要包括智能查询冰箱内食物的基本信息;根据食材的不同自动调控温度;食材缺损时能够给出相应的温馨提示;根据存储时间计算最大保存期限,当食物发生变质时能警告提醒;能够连网上购买食材;根据冰箱内现有食材做出对应的食谱推荐;冰箱正常运作的监测与管理。
整个控制系统主要分为三大层面:
应用层、中间层、设备层。
设备层主要是能够实现各类协议的转换,同时又能够驱动中间层为暂时停滞的设备提供挂起。
为了能使应用层方便用户需求开发,设备层还向应用层提供了开放接口。
采取这种结构体系的目的在于既能实现家庭内的控制,又能实现远程的控制,在很大程度上提高了运行速度和传输效率。
在此基础之上又搭建了一个Web服务器,在该服务器上能够运行CGI动态页面,当用户通过浏览器对系统进行访问时能够起到信息交互、数据交换的作用。
它主要是以ARM+Linux操作系统为依托,在网络和冰箱控制管理上进行有效的数据传播。
由于嵌入式Web技术具有良好的用户界面、强大而又方便的近程与远程交互能力、一致的客户端软件,所以更能成为系统信息化、网络化、集成化的重要途径和手段。
嵌入式Web服务器在系统中起到的关键作用就是分析用户请求,只有分析明确后才能对该请求做出相应的处理,即调用出该请求相对应的功能模块,实现功能的操作,完成用户对于网络冰箱的远程控制。
2、智控冰箱软件系统设计
软件系统是智控冰箱控制系统的核心,智控冰箱软件系统的设计主要包括:
2.1、Linux内核的配置
（1）进入linux内核配置菜单:
在linux内核文件夹中点击终端进入:
输入makemenuconfig后进入。
（2）将配置文件范例加载到配置菜单中。
点击loadanAlternateConfigurationFile进入后输入:
config＿mini2440＿t35将针对开发板的linux配置例子导入,在其基础上新建linux配置。
（3）版本配置:
点击Generalsetup目录下。
xyd118是自己定义的版本号,名字是自己定义的,如果使用其它内核编译的驱动,不能加载到该版本内核中。
驱动的编译必须依赖于内核。
自己定义的版本号为在linux内核的版本号后加了一个自己定义的版本号。
是linux内核版本子集。
（4）设备驱动程序配置:
点击DeviceDrivers后按enter进入菜单。
配置Networkdevicesupport:
根据开发板支持的网络而选择（配置网卡）。
不可以全选,否则会报错。
点击inputdevicesupport:
配置LCD屏的像素即点阵类型;键盘配置:
选中keyboards后进入选择ATkeyboard（标准键盘）;触摸屏配置:
Touchscreens;一定要选中input子系统,相当于为所有输入型驱动提供了统一的接口。
例如输入一个键值,那么就可以调用该统一接口将该键值报告给内核。
至于在内核中怎么处理,这个不用管。
这些是有系统来完成的。
配置字符设备:
Characterdevices;配置IICsupport:
IIC上层协议;配置:
SPIsupport（SPI主的上层协议、SPI底层驱动）
（5）配置文件系统:
Filesystems。
文件系统里面:
选择NFS文件系统（如果通过网络挂载文件系统就需要选中）。
（6）首先保存备份（输入名字,备份以便下一次用类似的就可以直接在备份基础上进行配置,减少工作量）,然后退出保存即可。
（7）make（将配置好的内核编译成zImage）,根据电脑系统,一般需要10-30分钟。
如果编译通过就会在:
linux-2.6.32.2目录下生成vmlinux文件（二进制代码）,linux-2.6.32.2/arch/boot目录下生成zImage。
（8）生成makeuImage（编译成u-boot也能识别的内核,相当在zImage前加了一个u-boot能够识别的头文件）。
首先将:
U-boot-1.3.4/tools下的mkImage即制作uImage的工具copy到linux系统下的use/bin目录下。
然后敲makeuImage如果编译通过就会在:
linux-2.6.32.2/arch/boot下面生成uImage。
（9）然后烧写即可。
通过jlink烧写vivi到norflash:
通过dnw下载工具软件将vivi,内核,根文件系统依次烧写进nandflash;开机即可运行。
（将led驱动编译进内核,重启不丢失）
2.2、文件系统的制作
和Windows的C,D,E等盘符相似,Linux操作系统也可以将磁盘,Flash等存储设备划分为若干个区,在不同分区下存放不同类型的文件。
比如Windows的C盘中就存放着启动系统所必须的一系列文件,而在Linux系统中,内核映像文件（在嵌入式系统众,内核一般单独存放在一个分区中）,内核启动后运行的第一个程序,给用户提供操作界面的shell程序,应用程序所依赖的库等。
这些必需的基本的文件集合就被称为根文件系统。
它们都放在一个分区中,在系统启动后就会首先挂载这个分区,也就是挂载根文件系统。
（1）创建根目录。
在home目录下创建/home/rootfs文件夹,用作新构建的根文件系统的根目录。
（2）构建/bin、/sbin、linuxrc:
解压并进入busybox-1.16.1目录,执行以下代码操作:
编译出的busybox的shell命令解释器支持显示当前路径及主机信息
在busybox目录下有＿install目录,里面有/bin/sbinlinuxrc三个文件
3、测试结果
完成上述操作之后,需要对系统进行整体测试,如果异常是与程序的执行相同步的,则这往往是一种不当的操作的结果。
智控冰箱软件系统的设计必须要结合智控冰箱的性能,因此随着智能控制技术的不断发展,优化软件设计将成为智能电器设备发展的核心。
参考文献
[1]陈映村,程鹏飞.试析物联网在人工智能生活中的实际应用[J].中国新通信,2019（04）.
[2]刘琦,王峰.基于Arduino的智能灯光与冰箱温度控制系统设计[J].科技创新与生产力,2018（12）.
[3]刘志国.练就Linux系统高手教程[M].延边出版社,2006,1.
[4]李俊.基于用户体验的家用智能冰箱信息交互设计研究[D].安徽工业大学,2018.
[5]俞志祥.关于物联网概念的智能冰箱设计分析[J].电子测试,2018（05）.
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