ARM智能家居控制器设计与实现

3.1 设备初始化模块和退出模块

设备初始化模块的主要功能是：设置和申请中断、向内核注册设备等。设备退出模块的主要功能是：释放设备所占用的资源。具体函数如下：

int __init s3c2410_int_init(void)
{┅
set_external_irq(IRQ_EINT9, ┅);//设置外部中断
request_irq(IRQ_EINT9,demo_int_handler, ┅);//申请外部中断
ret = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &s3c2410_exio_fops); //申请主设备号
devfs_int_demo= devfs_register(NULL, "int_demo", ┅); //注册设备文件
┅}
void __exit s3c2410_int_exit(void)
{┅
free_irq(IRQ_EINT9,NULL);//释放中断
devfs_unregister(devfs_int_demo); //删除设备文件
unregister_chrdev(exioMajor, DEVICE_NAME); //释放主设备号
┅}

3.2 打开模块和释放模块

打开模块的主要功能是：初始化一些变量。具体实现函数如下：

static int s3c2410_int_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{ init_MUTEX(&demodev.lock);//初始化自旋锁
init_waitqueue_head(&(demodev.wait));初始化队列
MOD_INC_USE_COUNT;//使用计数加1
┅}
static int s3c2410_int_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{ MOD_DEC_USE_COUNT; //使用计数减1
┅}

3.3 读数据模块

读数据模块的主要功能是：使线程休眼，然后等待中断来唤醒。具体实现函数如下：

static int s3c2410_int_read(struct file *filp,char *buffer,size_t count,loff_t *ppos)
{┅
copy_to_user(buffer,(char *)&bak,sizeof(bak)); //内核态到用户态
interruptible_sleep_on(&demodev.wait);//进入休眠
┅}

3.4 中断处理模块

中断处理模块的主要功能是：唤醒正在休眼的线程。具体实现函数如下：

static void s3c2410_int_handler(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *reg)
{wake_up(&demodev.wait);//中断唤醒
┅}

驱动程序设计完成后，再编写Makefile文件，通过make命令生成目标文件，最后利用insmod命令向内核加载驱动程序。

4 应用程序的设计

为了提高应用程序的运行速度，以及程序运行的稳定性，所以将应用程序设计成多线程结构，如图2所示。应用程序由7个线程和一个共享数据结构组成。
  


如图2 应用程序结构框图  

共享数据主要用于存放家电开启和关闭时间，发送短信的电话号和短信内容等信息。共享数据是通过2个设置线程来修改的。家电控制线程主要是根据控制数据、检测短信线程的内容和操作线程的内容来进行操作。发送短信线程主要是根据控制数据、检测传感器线程的内容和操作线程的内容来进行操作。应用程序的具体内容如下。

#include //线程库头文件
┅
int main()
{┅
pthread_creat(&th_a,NULL,send_msg,0); //创建发送短信线程
pthread_creat(&th_b,NULL,control_driver,0); //创建家电控制线程
┅
pthread_join(th_b,&retval); //等待家电控制线程结束
pthread_join(th_a,&retval); //等待发送短信线程结束
┅}
/*发送短信线程*/
int send_msg()
{┅
tty_init(); //初始化串口
gprs_init(); //初始化GPRS模块
tty_writecmd(“at”,strlen(“at”)); //发送AT命令
tty_writecmd(“at+cmgf=1”,strlen(“at+cmgf=1”));//发送修改字符集命令
tty_write(“at+cmgs=”,strlen(“at+cmgs=”)); //发送短信命令
tty_writecmd(msg.send_tel,strlen(msg.send_tel)); //发送电话号码
tty_writecmd(msg.send_text,strlen(msg.send_text)); //发送短信内容
tty_end();
┅
return 0;
}

其它线程的设计方法有很多相似之处。应用程序设计完成之后，再经过交叉编译就可生成目标文件。

5 结束语

将移植好的系统、驱动程序和应用程序下载到智能家居控制器上。经过测试，系统具有操作方便、可靠性高和抗干扰能力强等优点。本文的创新点是：通过智能家居控制器将家电、传感器、手机等许多独立的设备连接成为一个系统，从而方便本地和远程控制。