基于S3C2440家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方案（二）

　　db 的sqlite3 數(shù)據(jù)庫(kù)文件，并在以創(chuàng)建的dc_main.db中創(chuàng)建一張數(shù)據(jù)表study 用來(lái)存儲(chǔ)各個(gè)房間各遙控器的紅外指令，SQL 命令為：

　　create table study（

　　id integer primary key autoincrement，--id 號(hào)，自動(dòng)產(chǎn)生

　　room varchar（10）， --房間名稱

　　appliance varchar（10）， --電器名稱

　　key varchar（10）， --按鍵名稱

　　command varchar（500））； --紅外脈沖信號(hào)

　　為了用戶方便與系統(tǒng)進(jìn)行交互，采用QT4 設(shè)計(jì)遙控器自學(xué)習(xí)界面，Qt 是Trolltech 公司開發(fā)的一個(gè)多平臺(tái)的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架。包括直觀的API 和豐富C++ 類庫(kù)、用于GUI 開發(fā)和國(guó)際化的集成工具，支持使用JavaTM 和C++ 語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)。該圖形系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，移植性好，基于X Window 的Qt 桌面應(yīng)用程序可以非常方便的移植到嵌入式系統(tǒng)上。在對(duì)硬件和容量都有限制的嵌入式環(huán)境上，Qt 可以直接在Framebuffer 上顯示圖形。

　　Qt 的這種特性在一定程度上提高了嵌入式GUI 程序的執(zhí)行效率，這對(duì)硬件和容量都有限制的嵌入式環(huán)境非常重要。同時(shí)Qt4 為數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)提供的QtSQL 模塊實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)與Qt 應(yīng)用程序的無(wú)縫集成。

　　此系統(tǒng)用Qt4 和SQLite3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遙控器自學(xué)習(xí)系統(tǒng)的前臺(tái)界面及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，遙控器自學(xué)習(xí)界面如圖 5 所示。

　　圖 5 遙控器自學(xué)習(xí)界面

　　為了存儲(chǔ)時(shí)能將按鍵與其紅外指令對(duì)應(yīng)，在遙控器自學(xué)習(xí)前臺(tái)界面要輸入房間、電器、按鍵的名稱，因此設(shè)計(jì)了鍵盤進(jìn)行內(nèi)容輸入，用戶在界面輸入房間、電器、按鍵，之后對(duì)著紅外一體化接收頭按下遙控器的對(duì)應(yīng)按鍵接收紅外指令，按確認(rèn)后，將房間、電器、按鍵信息以及所對(duì)應(yīng)的遙控器紅外指令存入sqlite3 數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　2.2 短信接收模塊

　　短信接收模塊實(shí)現(xiàn)的功能包括接收短信，以及根據(jù)短信內(nèi)容調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中的紅外指令發(fā)送給Zigbee 模塊。

　　2.2.1 硬件設(shè)計(jì)

　　短信接收模塊采用GR64 模塊，通過(guò)串口連接到中央處理器，GR64 模塊是一款帶有GSM/GPRS 全套語(yǔ)音和數(shù)據(jù)功能的工業(yè)級(jí)無(wú)線調(diào)制解調(diào)模塊。集射頻電路和基帶處理器于一體，提供豐富的外設(shè)及接口，其硬件原理圖如圖 6 所示。

　　圖6 GR64 原理圖

2.2.2 軟件實(shí)現(xiàn)

　　短信接收軟件提供短信的接收以及處理，GR64模塊支持兩種模式收發(fā)短信：Text 模式、 PDU 模式。

　　Text 模式是純文本方式，不支持中文，可使用不同的字符集，主要用于歐美地區(qū)；PDU 模式被所有手機(jī)及工業(yè)級(jí)模塊支持，可以使用任何字符集，目前最為常用。家庭網(wǎng)關(guān)采用PDU 模式接收數(shù)據(jù)，以便能夠正確的顯示漢字。

　　用戶根據(jù)遙控器對(duì)碼學(xué)習(xí)的格式編寫控制家電的短消息，其格式為：房間，電器，按鍵例如：客廳，空調(diào)，打開發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān)，家庭網(wǎng)關(guān)使用AT 命令接收短消息，AT 命令集具有標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口（串口）并且可以通過(guò)一組AT 命令完成對(duì)GR64 的配置和控制，接收短信用到的AT 命令為：

　　AT+CMGF=0 設(shè)置短信格式為PDU 格式

　　AT+CMGL=1 讀取未讀短消息

　　短信處理子程序流程圖如圖 7 所示。

　　圖7 短信處理子程序流程圖

　　家庭網(wǎng)關(guān)接收到的手機(jī)短信是unicode 碼值，要將其轉(zhuǎn)換為GB2312 編碼顯示為漢字，之后進(jìn)行身份驗(yàn)證（手機(jī)號(hào)碼驗(yàn)證），通過(guò)之后將短信內(nèi)容提取出來(lái)作為條件查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中所對(duì)應(yīng)的遙控器紅外指令，發(fā)送至Zigbee 模塊。

　　2.3 Zigbee 模塊

　　Zigbee 模塊作為家庭內(nèi)部網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括接收遙控器紅外指令，以及通過(guò)Zigbee 網(wǎng)絡(luò)將此紅外指令發(fā)送給各個(gè)分控節(jié)點(diǎn)。
2.3.1 硬件設(shè)計(jì)

　　硬件部分的設(shè)計(jì)如圖 8 所示。采用無(wú)線SoC 單片機(jī)CC2430 構(gòu)建Zigbee 模塊，具有超低功耗、高靈敏度、出眾的抗噪聲及抗干擾能力，并且包括的許多強(qiáng)大的外設(shè)資源。通過(guò)串口與中央處理器相連。

　　圖8 Zigbee 模塊原理圖

　　2.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)

　　通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)紅外指令的接收及發(fā)送，程序流程圖如圖 9 所示。

　　圖9 Zigbee 模塊程序流程圖

　　Zigbee 模塊首先使用串口接收紅外指令，然后通過(guò)射頻通信，將紅外指令發(fā)送到各個(gè)分控節(jié)點(diǎn)。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　隨著Intemet 技術(shù)的發(fā)展以及32 位微處理器時(shí)代的來(lái)臨，信息家電、信息家庭的概念已開始深入人心。

　　提出以ARM9 的32 位微處理器S3C2440A 作為家庭網(wǎng)關(guān)的中央處理器，軟件上以嵌入式Linux 為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了短信接收、遙控器自學(xué)習(xí)、紅外指令發(fā)送等功能。該家庭網(wǎng)關(guān)成本較低，易于升級(jí)，便于推廣應(yīng)用。