可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等） 1．已具备的条件 （1）指导老师提供，图书馆及网络所能查阅的资料可供参考； （2）硬件设备：华清远见嵌入式教学用ARM Cortex-A8开发平台、物联网开发用ARM Cortex-M0平台以及基于Android系统的智能设备； （3）PC机，Keil等软件； （4）学校提供了专业的实验室及专门的老师指导； （5）有一定的汇编语言、C语言、Java编程基础以及硬件接口电路设计、51单片机开发、ARM开发、无线通讯技术和网络通信技术基础。 2．待解决的问题 （1）熟练使用Linux下的基本命令、管理配置和编辑器，包括VIM编辑器、GCC编译器，GDB调试器和 Make 项目管理工具； （2）熟悉Java编程、Linux下的c语言编程、Linux应用编程、Android应用编程； （3）了解嵌入式项目开发流程以及Cortex-A8平台和Cortex-M0平台的硬件电路各模块原理； （4）熟悉ARM处理器架构、指令集等底层开发基础； （5）回顾复习常用接口开发及硬件电路设计基础； （6）熟悉嵌入式Linux系统开发、内核开发基础，并掌握嵌入式Linux驱动开发； （7）熟悉嵌入式Linux开发常用软件及软硬件调试技术； （8）熟悉RFID、Zigbee、WIFI、GPRS等无线通信技术及协议； （9）熟悉μC/OS操作系统移植。 3．拟采取的研究方法 研究方法主要是通过自学、查阅资料及培训掌握相关知识，而后进行试验及相关研究。 通过自学和培训掌握嵌入式Linux系统设计、内核设计、驱动程序设计、应用程序设计，并掌握Android下应用编程；通过查阅资料，对RFID技术、蓝牙技术、WLAN技术、Zigbee技术、GPRS技术进行研究，了解其原理和使用方法。通过JTAG仿真器对ARM处理器及无线传输模块进行数据传输测试及通讯状态，通过观察试验现象来确定程序运行是否正常，是否实现预定功能。 4.技术路线 （1）系统总体方案框图如下图1
基于S5PC100的Android平台 Zigbee模块 蓝牙RFID模块 WIFI 基于LPC11C14微控制器的核心板 家居系统单元 图1 系统总体方案 本系统的控制端采用基于NXP公司LPC11C14微控制器的核心板，用户端采用基于SAMSUNG公司S5PC100位微处理器的Android平台。LPC11C14是恩智浦公司基于ARM Cortex—M0内核开发的一款32位中低端MCU，用于替代在工控领域广泛应用的51系列单片机。它不仅低功耗、低成本，而且还具有丰富的外设资源，是51单片机不可比拟。S5PC100是三星公司基于ARM Cortex—A8内核开发的一款嵌入式微处理器，S5PC100处理器采用64位内部总线构架，包括强大的硬件加速器，如：动态视频处理，显示控制和缩放。支持多种格式的硬件编解码：MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX。其硬件加速功能支持实时的视频会议和模拟电视输出，支持NTSC和PAL模式的HDMI。提供了24bit LCD接口、TVout接口、Camera输入接口、4路串口、SD卡接口、SPI、100M网口、USB2.0-OTG接口，USB Host接口、音频输入输出接口、按键接口、I2C接口等硬件资源，具有更高的主频和更丰富外设，能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。 （2）Zigbee模块采用CEL公司的ZICM2410芯片，内核芯片结构如图2。CEL公司的ZICM2410是兼容ZigBee和IEEE802.15.4的完整单片无线解决方案。它包含一个带有基带调制解调器的RF收发器、硬连线MAC以及一个带有内部闪存的嵌入式8051微控制器。该器件提供多个通用I/O引脚、定时器和UART等外围设备功能，并且它是第一个提供嵌入式声音CODEC的器件，是超低功耗应用的理想选择。
图2 ZICM2410内核结构 （3）RFID模块 RFID模块采用CY-14443A-P系列射频模块，利用SPI总线与控制器通信。CY-14443A系列射频读写模块采用基于ISO14443 标准的非接触卡读卡机专用芯片。模块引脚如下图3所示，RFID模块程序流程设计如图4. 图3 CY14443RFID模块
GPRS模块程序流程 图4 RFID模块程序流程 （4）GPRS模块设计 GPRS是通用分组无线技术的简称。它是二代和三代移动通信技术之间的一种标准，理论最高传输速率达到171Kbps。GPRS模块即有数据传输功能的GSM模块，相当于一个精简版的手机。我们可以使用AT命令并通过开发板（电脑）上的RS232串口对GSM模块进行控制，进行发送接收短信和拨打电话等操作。 （5）温湿度、光照 温湿度测量采用的是DHT11。它是一款含有已校准数字信号输出的温、湿度复合传感器 传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件，幵与一个高性能8位单片机相连接。光照采集采用的是ISL29003光传感器，IS29003具有灵敏度高，增益可选，中断功能和I2C接口。
5. 实验方案 深入学习ARM处理器的体系结构、指令集、外围接口电路等相关知识，查阅S5PC100、LPC11C14的技术资料。学习WIFI、Zigbee、GPRS、RFID等相关知识，阅读各模块技术资料，掌握其使用原理与方法。查看所用实验平台的电路原理图，掌握各芯片的引脚分配及使用。在充分掌握各单元硬件原理的基础上进行各部分协议栈、驱动程序设计，逐个测试各模块链接、通信情况。在完成各模块测试基础上进行多单元测试，最后进行全系统软硬件联调联试。实验方案设计如下： （1）检测S5PC100、LPC11C14等各芯片是否正常工作； （2）完成传感单元搭建，编写程序测试其工作情况并改进； （3）进行传感单元、RFID模块与LPC11C14核心板的通信、控制实验并改进； （3）完成A8平台与M0平台的通信实验并查找不足； （4）搭建GPRS模块，编写程序，进行与手机终端的GPRS通信，查找不进行改进； （5）进行全系统测试并进行相关改进。 通过以上的学习与实践，掌握进行模块化设计应具备的知识，先将各模块功能独立实现，再进行功能衔接，并进行调试，以实现整体功能。 主要参考文献 [1] 李宁.ARM Cortex-A8处理器原理与应用[M].北京航空航天大学出版社.2012,04. [2] 赵军辉.射频识别技术与应用[M].机械工业出版社.2008，07. [3] 张佐军. 射频识别技术研究[D]. 2008,4. [4] 蒋挺， 赵成林. 紫蜂技术与应用[M]. 北京邮电大学出版社，2006，06. [5] 瞿雷，胡咸斌. ZigBee技术及应用[M]. 北京航空航天大学出版社，2007，09. [6] 金纯. ZigBee技术基础与案例分心[M]. 国防工业出版社，2008，8. [7] 李文仲. ZigBee无线网络技术入门与实战[M]. 北京航空航天大学出版社， 2008. [8] NicholsH.M.C.， BernardC.B.， M.H..Remote. Instrument Diagnosis on the Internet[J]. IEEE Intelligent System，1998，(5):70-76. [9] 朱文凯，陶波，何岭松. 基于Internet的测控系统——网络化仪器[J]. 中国计量， 2004，7:53-54. [10] 柳树春. 基于Web 3-Tier客户、服务器体系的应用系统开发与实现[J]. 计算机工程与应用，2004. [11] 曹军义，刘曙光. 基于Internet的远程测控技术[J]. 2001，6：17-21. [12] 孙德明，何正嘉. 快速构建基于Web的远程测控系统[J]. 计算机工程与应用. 2003，23：l60-162. [13] 朱文凯，陶波，何岭松. 基于Internet的测控系统[J]. 中国计量.2004，7：53-54. [14] 杨叔子，史铁林，李东晓. 分布式监测诊断系统的开发与设计[J]. 振动、测试与诊断，1997，17(1):1-6. [15] 朱文凯，何岭松，丁汉等. 基于Internet的嵌入式Web传感器[J]. 传感器技术，2002，8:1-4.
指导教师审查意见 指导教师（签名）： 年 月 日 教研室论证意见 ____________教研室主任（签名）： 年 月 日 二级学院院长或系、部主任审查意见 ____________二级学院、系（部）院长（主任）（签名）： 年 月 日