基于S3C2240家电语音控制系统的设计

1、本科学生毕业论文设计题目(中 文):基于S3C2240家电语音控制系统的设计(英 文):The design of household electrical appliancevoice control system based on S3C2240姓 名 学 号 院 系电子工程系专业、年级电子信息工程 9级指导教师 湖南科技学院本科毕业论文设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体均已

2、在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。 本科毕业论文设计作者签名： 年 月 日 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Chapter 1 Section 1 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h * MERGEFORMAT 毕业论文设计任务书课题名称：基于S3C2240家电语音控制系统的设计学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 湖南科技学院本科毕业论文设计任务书1、主题词、关键词： L

3、inux设计平台、家电语音控制、无线信号接收、自动语音导航2、毕业论文设计内容要求：设计一个语音家电控制系统，具体要求如下：1、人工语音帮助效劳 当需要人工效劳的时候可以呼叫客服人员进行问题的答复。、家电控制 可以通过 对家里面的热水器进行控制，比方开启加热、关闭加热等一些平时需要人工操作的功能。也可以通过 对空调进行适当的控制，可在用户回到家之前把家里面的温度控制到适宜的程度，为用户带来舒适的享受。、自动语音导航提示 给方发送适宜的提示语音，并且能够接收对方发送的命令，从而指导“来电方， 能够完成对想要进行的操作进行导航。3、文献查阅指引：1J.电子制作，2021，2:23-25.2莫雷Un

4、ix/linux编程实践教程M.北京： 清华大学出版社，2004.3琼斯GUN/LINUX环境编程M.北京：清华大学出版社,2021.4 李彬，於锋S3C2240芯片介绍J单片机与嵌入式系统应用，2021，5：30-325peter van derLindenC专家编程M.北京：人民邮电出版社，2021.6Stephen PrataC Primer PlusM.北京：人民邮电出版社，2005.7Neil Matthew，Richard Stoneslinux程序设计M.北京：人民邮电出版社，2021.8Love.RLINUX 系统编程M.南京：东南大学出版社，2021.9刘循Linux操作系统

5、及其应用编程M.北京：高等教育出版社，2021.10宫虎波linux编程从入门到精通M.北京：化学工业出版社， 2021.11 Christopher NegusLinux Bible，2005 Edition MWiley，2005.12 HYPERLINK :/ amazon /s?ie=UTF8&field-author=%D3%C8%BD%FA%D4%AA&search-alias=books尤晋元，HYPERLINK :/ amazon /s?ie=UTF8&field-author=%D5%C5%D1%C7%D3%A2&search-alias=books张亚英UNIX环境高级编程

6、M北京：人民邮电出版社，200613 韦东山嵌入式Linux应用开发完全手册M北京：人民邮电出版社，20214、毕业论文设计进度安排：1、2021年11月30日指导教师给学生下达任务书，2021年12月26日前完成开题。开题时间：2021年12月22日-26日2、第8期第7周2021.4.7-4.13中期检查，指导教师填写好中期检查表。3、第9周拿出初稿。4、第11周，正式辩论前，学生根据自身完成的情况提出辩论申请，并填写“学生辩论申请及资格审查表。5、第11周2021年5月8日学生毕业论文(设计)定稿，准备辩论；6、辩论时间：2021年5月18日-19日。教研室意见： 负责人签名： 注：本任

7、务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文设计开题报告书论文设计题目基于S3C2240家电语音控制系统的设计作 者 姓 名闵武华所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程专业 2021年级指导教师姓名、职称游珍珍预计字数10000开题日期2021.12.25选题的根据：1说明本选题的理论、实际意义2综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解 随着社会的开展，科技的进步给人们的生活带来了越开越多样的生活器具，如何对它们进行简单有效的控制是摆在人们面前的一个难题。另一个方面，人们渴望利用远程来实现对各种家电的控制以方便生活

8、之需。本语音导航系统就是在日常的生活应用要求中开发出来的，基于对嵌入式的系统设计与应用的学习，设计一个语音控制的智能家电系统，简单的可以理解为拨打10086系统，然后系统给您自动语音效劳；此语音导航系统通过 控制方按下的数字键来完成对家用电器的控制，从而使白天在外上班的人士很方便控制好家里的电器，使生活更美好。目前，针对智能家居的远程控制往往采用类似于计算机网络的分层体系结构，本钱较高，由于家电控制网络传送的信息量是很少的, 用分层体系结构容易造成信息冗余，对信号的提取造成不便，利用计算机网络的分层体系不利于我们在户外随时控制家电的各种状态随着计算机，通信和微电子技术的开展，Linux技术越来

9、越成熟，嵌入式系统设计成为程序设计的新热点。利用语音识别技术、DTMF控制技术实现了智能家居的本地及远程控制。主要内容：这次设计首先分析了家电语音控制的根本原理以及Linux在家电语音控制系统中的应用，并对ARM内核S3C2240进行了详细的介绍，然后在此根底上，提出了以S3C2240为主要器件设计家电语音控制系统的方法。 在论文开始局部，简要地介绍了家电语音控制的根本原理以及Linux技术，第二局部，详细地研究硬件设计。本系统硬件由三局部组成：无线信号接收和发送局部，信号的解码局部，系统控制局部。然后做了总体流程图。第三局部，我们根据系统设计的总要求，进行相应的软件设计，该设计的软件设计主要

10、有2个局部组成，一个是实现语音交互功能局部，另外一个就是实现家电语音控制局部。最后，在硬件和软件的结合下，我们完成了实物的制作。研究方法：(1)文献法。通过查找资料、文献、论文等，借鉴前人研究成果以指导研究，夯实研究的理论根底。(2)经验总结法。将以前世人研究出的内容、网上发表的文章加以归纳，进行综述，撰写相关的应用性论文。(3)实验法。通过软件仿真与调试，验证设计效果。完成期限和采取的主要措施：完成期限：2021年11月到2021年5月主要措施：严格遵照?湖南科技学院毕业论文(设计)工作管理方法?的指示精神，结合个人的实际情况，完成这项设计所采取的主要措施有两条：一是密切联系。联系本组设计成

11、员及毕业设计指导导师，寻求有关毕业设计信息，确定设计课题方向与设计内容；二是虚心学习。利用课余时间到图书馆和网络上查阅资料，并虚心向老师请教和同学进行学习交流，保障毕业设计的顺利完成。主要参考资料：1J.电子制作，2021，2:23-25.2莫雷Unix/linux编程实践教程M.北京： 清华大学出版社，2004.3琼斯GUN/LINUX环境编程M.北京：清华大学出版社,2021.4 李彬，於锋S3C2240芯片介绍J单片机与嵌入式系统应用，2021，5：30-325peter van derLindenC专家编程M.北京：人民邮电出版社，2021.6Stephen PrataC Primer

12、 PlusM.北京：人民邮电出版社，2005.7Neil Matthew，Richard Stoneslinux程序设计M.北京：人民邮电出版社，2021.8Love.RLINUX 系统编程M.南京：东南大学出版社，2021.9刘循Linux操作系统及其应用编程M.北京：高等教育出版社，2021.10宫虎波linux编程从入门到精通M.北京：化学工业出版社， 2021.11 Christopher NegusLinux Bible，2005 Edition MWiley，2005.12 HYPERLINK :/ amazon /s?ie=UTF8&field-author=%D3%C8%BD%

13、FA%D4%AA&search-alias=books尤晋元，HYPERLINK :/ amazon /s?ie=UTF8&field-author=%D5%C5%D1%C7%D3%A2&search-alias=books张亚英UNIX环境高级编程M北京：人民邮电出版社，200613 韦东山嵌入式Linux应用开发完全手册M北京：人民邮电出版社，2021指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间2021地点 3-517教室与会人员姓 名职务职称姓 名职务职称姓 名职务职称包本刚副教授宫彦军教授贾竹君副教授何红松讲师陈爱武讲师游珍珍讲师会议记

14、录摘要：这个题目的现实意义？ 答：随着社会的开展，人们的生活节奏也越来越快，人们渴望利用远程来实现对各种家电的控制以方便生活之需，本语音导航系统就是在日常的生活应用要求中开发出来的，基于对嵌入式的系统设计与应用的学习，设计一个语音控制的智能家电系统。该设计具有现实意义和价值意义。2、简述一下你如何去实现？答：该设计主要是要一个信号处理模块来完成对无线信号的接收和发送，然后，将所接受的信号解码，解码之后传给控制系统，控制系统做相应的处理进行相应的处理。谈谈你设计的优点？ 答：该设计是用ARM9芯片控制的，电路也比拟简单，易于操作，软件是在Linux环境下进行软件设计，具有可移植性好，驱动控制能力

15、强。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文设计中期检查表毕业论文设计题 目基于S3C2240家电语音控制系统的设计学生姓名闵武华学 号202106002409系 别电子工程系专 业电子信息工程指导教师游珍珍检查日期2021年4月10号指导教师检查情况记载及修改意见：检查情况记载：论文内容较为合理；完成了在虚拟机中 Linux 环境平台的搭建，软件设计根本上完成；硬件设计合理并且很好完成焊接和连接工作；理论知识还没有深入了解，导致软件编程时出

16、现错误；论文正文根本上完成，但是格式上还存在很多错误。修改意见：注意论文格式，请参照湖南科技学院毕业论文设计模版；参考文献按照学校的标准写，同时在正文中出现的位置以上标的形式标出，参考文献要求10篇以上，且其中要有2篇以上的外文参考文献；程序需要的进一步调试和优化，可以再多了解下DTMF信号的解码编程原理；编程必须根据流程图一步一步地来，以方便程序的纠正；尽快抓紧时间把实物做出来； 6. 英文摘要的语法存在很多错误，翻译时不能按照汉语的顺序来。 签名： 签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文设计初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计论文指导过程

17、记录表毕业论文(设计)题目基于S3C2240家电语音控制系统的设计学生姓名闵武华学号202106002409专业班级电子信息工程0904班指导教师游珍珍职称讲师系教研室电子工程系电子科学与技术指导过程记录指导内容记录(一) 给出论文题目，查阅与论文选题家电语音控制方面的资料。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(二)指导查如何将文献资料整理并充分利用文献资料。推荐相关文献和科技期刊。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录三) 指导基于S3C2240家电语音控制系统的设计论文的整体框架思路的构建，提出今后要多加注重相关理论知识的补充。

18、学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(四)指导标准论文格式，并指出局部章节安排需要调整。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五) 指导系统的软件设计，根据系统功能的要求，建议采用模块化程序设计，具体怎样分块及大致控制流程。在硬件的连接上，应当根据各个模块的原理图进行搭接，注意模块之间引脚的连接。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(六)指导修改论文的中英文摘要；主要设计的程序可以放入正文中，其他完整的程序可以放入附录中；插入的图片和表必须按照出现在文中的顺序给出索引。学 生 签 名：

19、年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(七) 1.指导修改参考文献的格式； 2.参考文献按照学校的毕业论文撰写标准写，同时在正文中出现的位置以上标的形式标出，要有2篇以上外文参考文献。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(八)论文终稿审阅，指导辩论PPT的制作。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日辩论小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文设计评审表论文题目基于S3C2240家电语音控制系统的设计作者姓名闵武华所属系、专业、年级电子工程 系 电子信息工

20、程 专业 2021年级指导教师姓名、职称游珍珍 讲师字 数10000定稿日期中文摘要阐述文章了家电语音控制的根本原理以及Linux设计开发环境，并对ARM内核S3C2240进行了详细的介绍。然后在此根底上，提出了以S3C2240为主要器件设计家电语音控制系统的方法，其根本原理是简单的可以理解为拨打10086系统，然后系统给您自动语音效劳，此语音导航系统通过 控制方按下的数字键来完成对家用电器的控制。最后，通过用LED灯的亮和灭来模拟对家电的控制，并做出了实物。 系统采用的SIM300为核心的 模组，可以完成对无线信号的接收发送，采用MT8870组成解码电路模块，可以完成对双音多频DTMF信号的

21、方解码，将信号转达给S3C2240控制模块，因此该设计具有稳定性好、操作简便、便远程控制等特点。关键词3-5个家电语音控制 自动语音效劳 SIM300 双音多频DTMF英文摘要This paper describes the basic principle of household electrical appliance control and the environment of the design and exploitation on Linux, also, the paper has a description on the ARM kernel S3C2240 in detai

22、l. Then based on this, proposed a method to control the system main device design of home appliances voice in S3C2240, the basic principle can be understood as the dial 10086, then the system gives you an automatic speech service, this voice navigation system by telephone digital control key pressed

23、 to complete control of household appliances, finally, uses of LED light to simulate the design, at last made real. The design uses SIM300 as the core of the mobile phone module which can complete sending and receiving of wireless signals, Using MT8870 composed of a decoding circuit module can be co

24、mpleted the decoding of dual-tone multi frequency (DTMF) signals and conveying the signal to S3C2240 control module to complete the corresponding function, so that the design having a good stability, easy to operate, easy for remote-control.关键词(3-5个)household electrical appliance control automatic s

25、peech service SIM300 dual-tone multi frequency (DTMF)指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵总分值指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，表达学科、专业特点和教学方案的根本要求，到达毕业论文设计综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论开展，有一定的学术意义；对经济建设和社会开展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用

26、知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段如计算机、实验仪器设备等进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目特殊专业除外表达一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作标准符合学术论文的根本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用标准化、符合标准。10论文篇幅10000

27、字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵总分值评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，表达学科、专业特点和教学方案的根本要求，到达毕业论文设计综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论开展，有一定的学术意义；对经济建设和社会开展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适

28、中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段如计算机、实验仪器设备等进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目特殊专业除外表达一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语

29、言流畅。15写作标准符合学术论文的根本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用标准化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文设计辩论记录表论文题目基于S3C2240家电语音控制系统的设计作者姓名闵武华所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2021年级指导教师姓名、职称游珍珍 讲师答 辩 会 纪 要时间2021年5月18日地

30、点三教517答辩小组成员姓 名职务职称姓 名职务职称姓 名职务职称包本刚副教授宫彦军教授贾竹君副教授何红松讲师陈爱武讲师游珍珍讲师辩论中提出的主要问题及答复的简要情况记录：1、谈谈你的总体设计思路。答： 本系统采用的SIM300为核心的 模组来完成对无线信号的接收发送，然后采用MT8870组成解码电路模块，可以完成对双音多频DTMF信号的解码，将信号转达给S3C2240控制模块，最终完成对所需要求的实现。2、双音多频信号是怎么进行信号的解码的？答：双音多频的拨号键盘是44的矩阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比方1相当于697和1209赫

31、兹(Hz)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。3、GPRS模组启动之后，是怎么样控制语音或数据收发的？答：GPRS模组启动之后，即可通过UART接口发送AT指令来控制语音或数据收发，用户可以通过AT命令进行呼叫、短信、 本、数据业务、补充业务、 等方面的控制。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人签名： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文设计最终评定等级：负责人签名： 系部公章 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人签名： 年月 日目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc4712 绪论 PAGEREF _Toc4

32、712 1 HYPERLINK l _Toc16024 1 家电语音控制的根本原理以及Linux的介绍3 HYPERLINK l _Toc17436 家电语音控制的根本原理3 HYPERLINK l _Toc13895 Linux的介绍3 HYPERLINK l _Toc13523 2 硬件设计5 HYPERLINK l _Toc25202 主控制模块5 HYPERLINK l _Toc9344 无线信号接收和发送模块5 HYPERLINK l _Toc27016 无线信号解码7 HYPERLINK l _Toc29963 DTMF信号的产生9 HYPERLINK l _Toc3614 DTM

33、F信号产生流程9 HYPERLINK l _Toc28098 DTFT信号的识别9 HYPERLINK l _Toc29997 DTFT信号特性9 HYPERLINK l _Toc14098 总体方案框图设计 PAGEREF _Toc14098 10 HYPERLINK l _Toc18277 3 软件设计 PAGEREF _Toc18277 12 HYPERLINK l _Toc14616 SIM模块的编写以及AT命令 PAGEREF _Toc14616 12 HYPERLINK l _Toc19947 程序流程设计 PAGEREF _Toc19947 13 HYPERLINK l _Toc

34、7131 主函数的编写程序 PAGEREF _Toc7131 15 HYPERLINK l _Toc28224 3.2.2 GPRS模块的初始化程序设计 PAGEREF _Toc28224 16 HYPERLINK l _Toc24102 DTMF8870模块程序 PAGEREF _Toc24102 223.2.4 SONG_PLAYER控制模块的初始化程序23 HYPERLINK l _Toc24668 4 系统设计与实现 PAGEREF _Toc24668 26 HYPERLINK l _Toc28571 自动语音导航接听模式 PAGEREF _Toc28571 26 HYPERLINK

35、l _Toc27321 人工效劳接听模式 PAGEREF _Toc27321 26 HYPERLINK l _Toc30392 实物图 PAGEREF _Toc30392 26 HYPERLINK l _Toc5466 结论 PAGEREF _Toc5466 28 HYPERLINK l _Toc17080 附录A:GPIO驱动程序编写 PAGEREF _Toc17080 29 HYPERLINK l _Toc12109 附录B:DTMF解码表 PAGEREF _Toc12109 35 HYPERLINK l _Toc29359 参考文献 PAGEREF _Toc29359 36 HYPERL

36、INK l _Toc6042 致 谢 PAGEREF _Toc6042 37插图索引图1 SIM核心局部电路图6 图2 GPRS开启时序图7图3 GPRS 模组接口局部电路7图4 DTMF的工作原理图8 图5 总体方案设计框图10 图6 语音交互模块程序流程图14图7 家电语音控制程序流程图15图8 MT8870为解码芯片组成的解码电路模块27图9 模块总体连接27 附表索引 TOC t 06_表题 c 表1 AT命令的用法12基于S3C2240语音家电控制系统的设计摘 要文章阐述了家电语音控制的根本原理以及Linux设计开发环境，并对ARM内核S3C2240进行了详细的介绍。然后在此根底上，

37、提出了以S3C2240为主要器件设计家电语音控制系统的方法，其根本原理是简单的可以理解为拨打10086系统，然后系统给您自动语音效劳，此语音导航系统通过 控制方按下的数字键来完成对家用电器的控制。最后，通过用LED灯的亮和灭来模拟对家电的控制，并做出了实物。系统采用的SIM300为核心的 模组，可以完成对无线信号的接收发送，采用MT8870组成解码电路模块，可以完成对双音多频DTMF信号的解码，将信号转达给S3C2240控制模块，因此该设计具有稳定性好、操作简便、方便远程控制等特点。【关键词】：家电语音控制 自动语音效劳 SIM300 双音多频DTMFThe design of househo

38、ld electrical appliance voice control system based on S3C2240 AbstractThis paper describes the basic principle of household electrical appliance control and the environment of the design and exploitation on Linux, also, the paper has a description on the ARM kernel S3C2240 in detail. Then based on t

39、his, proposed a method to control the system main device design of home appliances voice in S3C2240, the basic principle can be understood as the dial 10086, then the system gives you an automatic speech service, this voice navigation system by telephone digital control key pressed to complete contr

40、ol of household appliances, finally, uses of LED light to simulate the design, at last made real.The design uses SIM300 as the core of the mobile phone module which can complete sending and receiving of wireless signals, Using MT8870 composed of a decoding circuit module can be completed the decodin

41、g of dual-tone multi frequency (DTMF) signals and conveying the signal to S3C2240 control module to complete the corresponding function, so that the design having a good stability, easy to operate, easy for remote-control.【Key words】household electrical appliance control automatic speech service SIM

42、300 dual-tone multi frequency (DTMF)绪论随着科学的开展，人民生活水平的提高，工作压力也越来越大，生活节奏越来越快，人们都希望有一个舒适的环境，希望对家居的环境以及电器的控制越来越便利，希望随时知道并且控制自己家里的家电设备，这就使得物联网技术得到了快速开展，对智能家居的需求越来越浓烈。解决家电控制无论是在科学技术开展过程中，还是在日常生活中都是一个重要的热点。无论是在户内，还是在户外，人们都希望随心所欲的控制家里的一切，如何去控制以及全面便利的控制是我们顺应时代的开展面临的问题。 目前，针对智能家居的远程控制往往采用类似于计算机网络的分层体系结构，本钱较高。

43、由于家电控制网络传送的信息量是很少的, 用分层体系结构容易造成信息冗余，对信号的提取造成不便，利用计算机网络的分层体系不利于我们方便地进行远程控制1。在户外随时控制家电的各种状态随着计算机，如今，随着通信和微电子技术的开展，嵌入式技术越来越成熟，Linux设计开发形成“以应用为中心，以计算机技术为根底，软硬件可裁减的特点，符合应用系统对功能、可靠性、本钱、体积、功耗的严格要求的专用系统，嵌入式系统设计成为程序设计的新热点，嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统2。嵌入

44、式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此可以这样理解上述三个面向的含义，即嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。随着计算机技术以及通信技术的不断提升，利用嵌入式设计结合信号处理技术以及电子技术我们就能够很简便地实现智能家居的本地及远程控制。本文设计语音家电控制设计就是在日常的生活应用要求中开发出来的，简单的可以理解为拨打10086系统，然后系统给您自动语音效劳,此语音导航系统通过 控制方按下的数字键来完成对家用电器的控制，从而使白天在外上班的人士很方便控制好家里的电器，不仅可以对家电进行

45、控制，而且还能在当需要人工效劳的时候，能够呼叫人工来进行效劳。本设计在硬件上采用S3C2240为主控CPU，本模块为 工程的核心控制模块，采用SIM300为核心的 模组，完成对无线信号接收发送任务，采用MT8870为解码芯片组成的解码电路模块，完成对DTMF信号的解码，最终输出TTL。在软件的设计上，我们分为四个局部去设计，通过GPRS控制模块SONG_PLAYER控制模块以及DTMF控制模块来实现对硬件各个模块的控制，另外创立一个主函数，用于对其它三个线程的创立工作，通过这几个函数来完成我们所需的程序设计要求。本文基于智能家居的科技开展以及人们当今生活的需求从而设计的，结合Linux设计开发

46、环境，模拟实现远程控制技术，通过本设计，是一个利用先进技术同人们的生活需求的探索相结合的实例，对我们大学生有着积极的意义，鼓励我们去追求新知识、新科学，并将此将具体实际相结合，将我们所学的知识解决现实中的存在问题以及改善人们的生活水平。同时，作为一名大学生，由于我们所学的知识水平有限以及缺乏相应实践经验，本设计仅仅只是一个模拟，在实际中还得考虑各种因素，本设计在实际中也有很大的提升空间，如何具体地去控制家电还有待我们去实践，还有我们可以不单单只是去控制家电的开启和关闭，比方，我们可以控制空调的具体温度等等问题都有待我们去探索、解决，所以，本设计还只是一个理想化的、单一式的设计，很多东西都有待我

47、们去探究，作为一个大学生，我们应当具有探索的精神，大胆地的去实践，带着问题去思考，这样我们才能将自己所学用于实践，才能在技术上有所提高，在传新上有所突破，科学才能不断前进。1 家电语音控制的根本原理以及Linux的介绍1.1 家电语音控制的根本原理家电语音控制实际上就是人们在户外时对家里的电器进行远程控制，其主要由一个控制系统以及一个无线信号接收系统组成，通过无线信号接收系统实现对信号的接收，然后通过解码模块将信号所包含的内容破解出来，破解的信号最终传入到控制模块，控制模块通过信号完成相应的功能。为实现语音家电控制，我们必须保证能够使信号能够无失真地接收并且破解出来，从而使我们的命令能顺利转达

48、，而且在控制模块中，我们必须能够准确无误的根据其人们的要求实现其功能，这也是设计中的两大难点。其具体实现功能为下：(1)人工语音帮助效劳当需要有人工效劳的时候，可以呼叫客服人员来进行问题的解答。(2)家电控制可以通过 对家里面的热水器进行控制，比方开启加热、关闭加热等一些平时需要人工操作的功能。也可以通过 对空调进行适当的控制，可在用户回到家之前把家里面的温度控制到适宜的程度，为用户带来舒适的享受。(3)自动语音导航提示给方发送适宜的提示语音，且能够接收对方发送的命令，从而指导“来电方完成对想要进行的操作进行导航，实现自己想要的效劳。1.2 Linux的介绍Linux是一套免费使用和自由传播的

49、类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统3。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议3。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是个性能稳定的多用户网络操作系统4。它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。Linux以它的高效性和灵活性著称，Linux模块化的设计结构，使得它既能在价格昂贵的工作站上运行，也能够在廉价的PC机上实现全部的Unix特性

50、，具有多任务、多用户的能力。Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的，是一个符合POSIX标准的操作系统5。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面，如同我们使用Windows NT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作，它具有以下特点6：(1)采用阶层式目录结构，文件归类清楚、容易管理。(2)支持多种文件系统，如Ext2FS,ISOFS以及Windows的文件系统FAT16,FAT32,NTFS等。(3)具有可移植性，系统核心只有小于10%的源代码采用汇

51、编语言编写，其余均是采用C语言编写，因此具备高度移植性。(4)支持多种平台，Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680 x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。就Linux的本质来说，它只是操作系统的核心，负责控制硬件、管理文件系统、程序进程等7。Linux Kernel(内核)并不负责提供用户强大的应用程序，没有编译器、系统管理工具、网络

52、工具、Office套件、多媒体、绘图软件等，这样的系统也就无法发挥其强大功能，用户也无法利用这个系统工作，因此有人便提出以Linux Kernel为核心再集成搭配各式各样的系统程序或应用工具程序组成一套完整的操作系统，经过如此组合的Linux套件即称为Linux发行版8。Linux套件使得Linux更具有其系统稳定，能更好地将硬件电路以及软件更好地连接起来，其对软件具有移植性以及硬件的驱动能力是其他操作系统不可相比的。2硬件设计2.1 主控制模块采用S3C2240为主控CPU，本模块为该设计的核心控制模块。S3C2240是三星出产的16/32-bit RISC微处理器，是一款专用的以手持设备为

53、主而设计的芯片，其特点是有低功耗，高速的处理计算能力。为了减少系统的消耗，2240使用了如下组件：2240基于ARM9内核的0.13Um CMOS标准单元和存储单元复合体。它简单、稳定的设计非常适合对电源要求较高的产品上9。它采用了新的总线构架，2240提供了杰出的特性，因为其内核为32bit的先进处理器，实现了哈佛缓存体系构架，通过别离的16kb指令缓存。随着嵌入式的开展，人们对微处理器的要求越来越高，对信息处理能力以及对硬件驱动能力表达着微处理器的尺度标准，以S3C2240为主控的CPU微处理器比拟好的一种微处理器，由于在家电控制设计中，我们要求微处理器能够处理多个线程的通信并且能够很好地

54、驱动各个硬件电路，而且对微处理器的处理能力有着一定的要求，以S3C2240正符合我们的设计目的。 2.2 无线信号接收和发送模块采用SIM300为核心的 模组来完成对无线信号接收发送任务。SIM300是一款三段GSM/GPRS模块，可以在全球内的EGSM、DCS1800MHZ、PCS1990MHZ三种频率下工作哦，能够提供GPRS多信道的内型多达十个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3、CS-4四种GPRS编码方案10。SIM300结构小巧，外形尺寸仅仅，几乎可以满足所有对产品有要求的工业应用，比方：智能 、掌上电脑和其他移动设备。模块与移动应用设备通过一个60引脚的板板连接器相连，它除了R

55、F天线接口的其他模块开发板的硬件连接。SIM的内部功能模块有：(1)键盘和SPI类型的LCD接口，方便用户开发应用设备。(2)具有调试和数据输出两个串口，帮助开发人员更容易开发产品。(3)双音频通道、包含两个麦克风输入和两个话筒，可以方便的由AT指令配置其工作模式。(4)SIM具有低功耗设计，睡眠模式的电流消耗就为25mA。SIM内部集成了TCP/IP协议栈，并且扩展了TCP/IP命令，使用户利用该模块开发数据传输设备变得特别方便、简单。在本设计中，我们要利用SIM去接受信号并且能够结合DTMF模块，通过双音频通道接受信息并且反应信息，然后通过AT命令传递给DTMF实现DTMF的加码工作，而且

56、SIM模块对无线信号的接受稳定，易于信号在整个设计中无失真的传输。其SIM的核心电路图1所示。图1 SIM300核心局部电路图SIM模块是利用无线移动网络实现语音传输和点对点数据传输。同时，模组内具备TCP/IP协议栈，可以直接利用它实现无线上网11。模组使用标准的UART串行通信接口与主芯片进行通信，可以与任何带有通用UART串行通信接口的控制器进行连接。该模组具有以下特性：(1)支持EGSM900M，DCS1800M，PCS1900M三种频段，兼容GSM Phase 2/2+(2)集成PAP协议，可供PPP连接使用(3)集成TCP/IP协议，方便实现上网功能(4)支持包交换播送控制通道PB

57、CCH(5)无限制的辅助效劳数据支持USSDSIM模块使用标准串口与主控制器进行通讯。模组带有一个10针的接口，该接口可以直接和MCU相连接。或者用户可以通过模组上的RS232接口和PC机直接连接使用。SIM模块需通过J4的电源开关信号PWRKEY输入引脚向GPRS模组输入如 REF _Ref181087669 h * MERGEFORMAT 图2所示的上电时序GPRS才能被启动，启动后GPRS的信号指示灯会闪烁。也可以手动按下GPRS模组上的ON/OFF按键，大约2秒之后松开，GPRS模组亦可以被启动,GPRS开启时序图如2所示。图2 GPRS开启时序图GPRS模组启动之后，即可通过UART

58、接口发送AT指令来控制语音或数据收发，GPRS模组的接口局部电路如图3所示。图 3 GPRS 模组接口局部电路图2.3 无线信号解码采用MT8870为解码芯片组成的解码电路模块。完成对DTMF信号的解码，最终输出TTL12。双音多频(DTMF)是由贝尔实验室开发的信令方式，通过承载语音的模拟 线传送 拨号信息。每个数字利用两个不同频率突发模式的正弦波编码，选择双音方式是由于它能够可靠地将拨号信息从语音中区分出来。一般情况下，声音信号很难造成对DTMF接收器的错误触发。DTMF是“Touch Tone (早期AT&T的商标)的根底, 替代机械式拨号转盘的按键。在使用双音多频信号之前， 系统中使用

59、一连串的断续脉冲来传送被叫号码，称为脉冲拨号。脉冲拨号需要电信局中的操作员手工完成长途接续。 DTMF在在编码时将击键或数字信息转换成双音信号并发送，解码时在收到的DTMF信号中检测击键或数字信息的存在性13。一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成。这两个音频信号的频率来自两组预分配的频率组：行频组或列频组。每一对这样的音频信号唯一表示一个数字或符号。 机中通常有16个按键，其中有10个数字键09和6个功能键*、#、A、B、C、D。由于按照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号。因此可采用的频率也有8种，故称之为多频，又因它采用分别从上下频中任意抽出1种进行组合来进行编码，所以又称之为“

60、8中取2的编码技术。根据CCITT的建议，国际上采用的多种频率为697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz等8种。用这8种频率可形成16种不同的组合，从而代表16种不同的数字或功能键。双音多频的拨号键盘是44的阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比方1相当于697和1209赫兹(Hz)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。DTMF的工作原理如图4所示。 图4 DTMF的工作原理图2.3.1 DTMF信号的产生DTMF编码器基于两个二阶数字正弦波振荡器，一个用于产生行频，一