智能小区综合信息采集系统的研究与设计

李兴霞，代治国，彭雪峰，张 博，金升灿

(佳木斯大学 商学院，黑龙江 佳木斯154007)

本信息系统将计算机技术与通信技术应用于居民小区信息采集，它是将数据通信、图形显示、人机接口、输入输出接口技术相结合的自动化系统，具有对住户信息分散采集、监控和集中管理的功能[1-2]。改变了传统的管理方式，节省了大量的人力、物力资源，为小区物业管理提供了高效、方便。

1 硬件设计

系统通过传感器采集相关环境信息，将采集到的信息传送到嵌入式控制器，对数据进行处理，得到相应的信息。将信息显示在采集现场的LCD液晶显示器上，当出现安全问题或欠费时，会发出语音报警。同时通过GPRS无线通信方式向远程控制中心上传用户终端数据，以供远程物业管理中心对数据进行分析和处理[3]。

根据小区住户信息采集系统功能需求，进行总体方案的构思和设计，其硬件构架如图1所示。

图1 硬件总体结构图

1.1 微处理器

本系统采用的是一款基于ARM1176JZF-S内核的高速处理器S3C6410，S3C6410微处理器是Samsung公司提供的高性能和高性价比的微控制器解决方案，工作主频高达667MHz，在视频媒体编解码、2D/3D图形加速、显示处理和缩放等方面的性能更加强大。接口比较丰富，所以配套的外接模块也更灵活，可以外接蓝牙模块，USB无线网卡，LCD转VGA视频输出卡等。它具有更高的主频和更丰富的外设，所以很适合本系统的开发。

1.2 LCD显示电路设计

本系统采用G35LCD，G35LCD的接口电路如下图所示，它不用外接电源，直接接在ARM板的相应接口就可以工作，方便操作。

图2 G35LCD接口

2 软件设计

选择嵌入式实时操作系统uC/OS-II作为系统的软件平台，使用ARM公司推出的集成开发工具ADS1.2作为开发环境，在完成系统各个设备驱动程序设计的基础上，采用结构化程序设计方法开发系统的应用程序[5]。

2.1 AD转换

A/D模块的驱动程序主要通过设置和读取相关控制寄存器驱动A/D模块。

ACD初始化程序如下：

关键部分是实现单个A/D转换通道的功能，实现代码如下：

unsigned short ad_read (unsigned char ch)

{

int i;

static int prevCh=-1;

if(prevCh!=ch)

{ rADCCON = 0x1|(ch<<2);

//设置AD转换通道

for(i=0;i<150;i++);

//最小15uS

}

rADCCON=0x1|(ch<<2);//开始AD转换

while(rADCCON & 0x1); //避免标志FLAG错误

while(!(rADCCON & 0x40)); //等待AD转换结束

for(i = 0; i < rADCPSR; i++); //避免第二次标志FLAG错误

鬼子队长收起军刀，又叽哩呱啦乱叫一气。翻译庄槐冷着脸说：“太君要你把烧窑的师傅请来，他要亲自问话！”停了一下，又说，“把人给我好好的带来，不许碰他一个指头！”

prevCh=ch;

return rADCDAT; //返回AD转换值

}

2.2 LCD显示任务设计

LCD显示任务定义为Task_LCD_DISPLAY，它的任务主要把缓存区中的数据显示出来。在主任务中创建LCD显示任务如下：

OSTaskCreate(Task_LCD_DISPLAY,(void*)0,(OS_STK*)&Task_LCD_DISPLAY_Stack[TASK_STACK_SIZE*2-1],Task_LCD_DISPLAY_PRIO) ;

LCD子任务如下：

void Task_LCD_DISPLAY(void *Id)

{定义所需变量

{

rxmsg=(char*)OSMboxPend(Send_Mbox,0,&err);

if(*rxmsg=='Q')

{

Test_LcdStr();

Clear();

OSTimeDly(3000);

}

}

}

}

由于LCD驱动程序较为复杂，上述只是给出了关键的子程序。针对硬件特性，进行驱动程序的编写，将系统所采集的数据实时的显示在LCD上。

2.3 GPRS数据传输

采用GPRS设备终端实现数据的远程传输。远程数据中心建有数据库，并可将数据上传到INTETNET上，用户可以随时浏览相关数据[6]。本系统采用GPRS模块通过ARM板的串口将采集的数据传输到远程的服务器端。

建立任务如下：

OSTaskCreate(Task_GPRS,(void*)0,(OS_STK*)&Task_GPRS_Stack[TASK_STACK_SIZE-1], Task_GPRS_PRIO )

当GPRS模块配置好连机ARM板串口以后，数据传输只要向该串口数据即可，远程的服务器端运行编写好的接收程序就可以进行数据的接收了。

3 结束语

该项目能够解决小区住户的的相关数据采集和传输问题，为小区实现智能化管理提供技术上的支持，为实现小区科学、系统、安全的物业管理提供了有效的解决方法。具有低成本、快速、可靠、操作简单等特点。与传统的小区管理方案相比，有巨大的优势,所以该项目有着广阔的市场需求。

[参考文献]

[1] 温军生,宋宏伟,刘旭宁，等 .嵌入式智能小区数据采集系统的研究[J].石家庄学院学报,2010,12(6):74-79.

[2] 郑学明.智能小区的技术实现及其应用[J].福建电脑,2012(3):88-90.

[3] 张向阳.基于GPRS无线传输智能小区系统的实现[J].建材技术与应用,2008(2):10-12.

[4] 周立功. ARM嵌入式系统基础教程[M].2版.北京：北京航空航天大学出版社,2008.

[5] Labrosse J Jean.嵌入式实施操作系统uC/OS-II[M].2版.邵贝贝,译.北京:北京航空航天大学出版社,2003.

[6] 王勇,范晓楠.嵌入式系统与GPRS技术在“三表”远传中的应用[J].测控技术,2005,24(2):65-67.