基于樹莓派語音識別智能家居控制系統(tǒng)的開發(fā)工具及關(guān)鍵技術(shù)分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u1814基于樹莓派語音識別智能家居控制系統(tǒng)的開發(fā)工具及關(guān)鍵技術(shù)分析概述 189141.1開發(fā)工具介紹 173331.1.1FileZilla介紹 1145981.1.2SourceInsight4.0介紹 2131891.1.3SecureCRT介紹 3198541.1.4STC-ISP介紹 4147371.1.5KeiluVision4介紹 57981.2關(guān)鍵技術(shù) 625361.1.1樹莓派系統(tǒng)的搭建 6262801.1.2TCP/IP通信技術(shù) 7273211.1.3C語言開發(fā)編程技術(shù) 71.1開發(fā)工具介紹1.1.1FileZilla介紹 FileZilla軟件是一個安全、可靠、方便的FTP服務(wù)器與客戶端端開源程序，具有各種特性與直觀的畫面。一個可控的、有組織的界面，以及可以使用多個站點的快捷方式，使FileZilla成為一個操作方便簡潔的文件傳輸客戶端工具，圖1是File

Zilla連接到樹莓派的配置圖，使用File

Zilla的優(yōu)點如下：File

Zilla免費開源，下載、安裝、使用都很方便快捷。File

Zilla可以雙向傳遞數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)傳遞的十分迅速。File

Zilla能夠允許多個窗口登錄同一個IP地址。File

Zilla能夠?qū)崿F(xiàn)操作登錄IP地址服務(wù)端的基礎(chǔ)文件。刪除、移動、復(fù)制等。File

Zilla對于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型沒有強制要求，傳輸條件實現(xiàn)簡單。圖1FileZilla關(guān)鍵項配置圖1.1.2SourceInsight4.0介紹 SourceInsight軟件是一個用于項目開發(fā)的代碼瀏覽器與程序編輯器。SourceInsight可以分析源代碼，并在工作時動態(tài)維護自己的符號數(shù)據(jù)庫，并自動為您顯示可用的信息。SourceInsight軟件不僅是一個功能豐富的程序編寫器，而且可以顯示引用樹、類繼承圖和調(diào)用樹。SourceInsight軟件為所有的程序編輯器的編寫底層的源代碼與源信息提供了最快的路徑。SourceInsight給予了對底層源代碼及源代碼數(shù)據(jù)信息的快捷的訪問與查詢的功能。與其它編輯器產(chǎn)品不一樣，Source

Insight可以一邊編寫你的代碼一邊分析你的代碼，然后反饋可用的數(shù)據(jù)就可以馬上進行處理分析。圖2是Source

Insigh的工作界面圖，Source

Insigh的優(yōu)點如下：Source

Insigh支持幾乎所有的語言，C，C++.Source

Insighd的下載安裝快捷方便。Source

Insigh能夠提供分析的信息十分全面。Source

Insigh添加保存工程操作簡單。圖2SourceInsight4.0界面圖1.1.3SecureCRT介紹SecureCRT軟件是一個終端仿真程序并且支持SSH的，就是Windows下登錄UNIX或Linux服務(wù)器主機的APP。SecureCRT軟件是能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行包括：UNIX、Windows、VMS。加密文件的數(shù)據(jù)傳輸能夠使用包括的VCP命令行程序。擁有大受喜愛的CRT客戶端的大部分功能:自動腳本注冊、顏色改變設(shè)置、可變屏幕尺寸大小和出眾的VT102、VT220、VT100與ANSI競賽等功能?？梢栽诿钪泄ぷ鬟\行及在瀏覽器運行工作。其余的功能包括：制作簡單的文本腳本、方便大眾使用的工具欄、能夠創(chuàng)建獨特的ANSI界面顏色等。SecureCRT軟件的SSH協(xié)議支持RC4、DES、3DES三種密碼協(xié)議，以及可以使用RSA的密碼身份驗證。圖3和圖4是SecureCRT登錄樹莓派的關(guān)鍵項配置圖；SecureCRT的優(yōu)點如下：SecureCRT安裝快捷、方便，操作簡單，上手簡易。SecureCRT支持串口登錄和網(wǎng)絡(luò)登錄兩種方式，增添了使用的多樣化。SecureCRT能夠?qū)崿F(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)端口登錄。圖3SecureCRT網(wǎng)絡(luò)登錄關(guān)鍵項配置圖圖4SecureCRT串口登錄關(guān)鍵項配置圖1.1.4STC-ISP介紹 STC-ISP軟件是一款整合了下載、編程與燒錄程序和工程的工程軟件，支持兼容的單片機設(shè)備也是多種多樣，并且簡潔的使用方式與方法，取得了普遍大眾的應(yīng)用。圖5和圖6分別是STC-ISP的燒錄和串口通信圖，STC-ISP的優(yōu)點如下：STC-ISP的下載安裝方便，操作簡單。STC-ISP可以支持燒錄和通信兩個我需要的操作。STC-ISP可以支持多種芯片單片機。STC-ISP的數(shù)據(jù)傳輸速度快。圖5STC燒錄下載圖圖6STC串口調(diào)試圖1.1.5KeiluVision4介紹 Keil系列軟件是專門為單片機的開發(fā)設(shè)計的軟件。它采用C語言開發(fā)設(shè)計，該軟件可實現(xiàn)C語言的編譯和連接，并具有在線仿真和調(diào)試功能。圖7是KeiluVision4軟件生成目標(biāo)文件.hex后綴文件的關(guān)鍵配置圖。圖7KeiluVision4關(guān)鍵項配置圖1.2關(guān)鍵技術(shù)1.1.1樹莓派系統(tǒng)的搭建 本次畢業(yè)設(shè)計所采用的主控芯片為樹莓派，但是樹莓派只是一塊硬件，但是要能真正的使用它，讓它具有控制、分析、處理的作用，就必須為樹莓派裝上系統(tǒng)環(huán)境，就像我們的電腦只有裝上系統(tǒng)才能去實現(xiàn)我們想要的功能。首先要準(zhǔn)備一張空白的儲存卡，將準(zhǔn)備好的光盤映像系統(tǒng)文件2019-04-08-raspbian-stretch下載寫入到儲存卡中，然后將儲存卡插入到樹莓派的卡槽中，之后給樹莓派通電就會自動啟動，樹莓派第一次登錄只能采用串口登錄和藍牙登錄。用SecureCRT串口軟件可以對樹莓派的系統(tǒng)環(huán)境進行操作，搭建我們后續(xù)的開發(fā)環(huán)境；首先將樹莓派進行網(wǎng)絡(luò)配置，要讓樹莓派和我們的網(wǎng)絡(luò)建立連接通道，使用命令sudonano/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf打開配置文件夾，在里面輸入我們的WIFI名稱和密碼，使用基礎(chǔ)指令sudoreboot重新打開樹莓派之后，樹莓派就會自動連接我們之前配置的WIFI,因為本次設(shè)計是針對家庭生活設(shè)計的，所以最好要把我們使用WIFI的IP地址固定，這樣可以方便我們后面使用IP地址進行通訊，首先使用鍵入命令ifconfig就可以查看當(dāng)前的IP地址，記住IP地址后，鍵入命令sudonano/etc/dhcpcd.conf打開文件夾，在里面鍵入固定IP地址的命令，保存之后使用命令sudoreboot重啟樹莓派，就像當(dāng)前WIFI的IP地址就可以固定，但這種方法不支持手機熱點作為WIFI連接樹莓派(手機熱點的IP地址每次開關(guān)之后會發(fā)送改變)，上面的內(nèi)容完成之后，就要進行VIM編輯器的搭建，雖然系統(tǒng)自帶了VI編輯器，但是VI的編輯十分的麻煩，而且經(jīng)作者親測，VI編輯穩(wěn)定性還有待深思。我們在窗口鍵入指令sudo

apt-get

install

vim，在保證有網(wǎng)絡(luò)連接的前提下，指令被執(zhí)行之后系統(tǒng)便開始自動進行VIM編輯器的下載及其安裝，等安裝完成后即可進行使用。我們采用VIM編輯器的還有一個原因是當(dāng)我們在窗口的命令行模式下進行操作時，能夠方便的對文檔進行編輯，不必每次去文件目錄進行查找待編輯文檔。至此，樹莓派的操作環(huán)境搭建完成。1.1.2TCP/IP通信技術(shù) TCP/IP通信協(xié)議是現(xiàn)有協(xié)議中最完善、使用最普及大眾的通信協(xié)議。它的優(yōu)勢在于能夠使用在不同硬件結(jié)構(gòu)中和在不同操作系統(tǒng)的計算機也能夠進行相互通信。TCP/IP

協(xié)議不但可用于廣域網(wǎng)還能夠用于局域網(wǎng)，它是Intermnet/Intranet

的進行通信的基礎(chǔ)，TCP/IP

通信協(xié)議屬于SNMP

網(wǎng)絡(luò)管理方式的必備協(xié)議,并且能夠為使用的用戶提供一個開發(fā)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序的環(huán)境。本次設(shè)計所用到網(wǎng)絡(luò)通信方式是采用WIFI網(wǎng)絡(luò)的IP地址進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹漭勺鹘K端為網(wǎng)絡(luò)通信的服務(wù)端，通過綁定之前固定的WIFI網(wǎng)絡(luò)IP地址，對該通道進行監(jiān)聽，客戶端用戶則需要輸入正確的IP地址及端口號才能與服務(wù)端口建立有效的網(wǎng)絡(luò)連接，這樣才能使客戶端和服務(wù)端之間建立數(shù)據(jù)通道控制數(shù)據(jù)傳輸和啟動數(shù)據(jù)傳輸。采用WIFI通信是因為WIFI網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)普及大眾，幾乎每個家庭都有WIFI網(wǎng)絡(luò)，而采用WIFI網(wǎng)絡(luò)可以使產(chǎn)品的受眾面更廣闊，更加普及，并且使用WIFI通信在成本上也是非常的實惠，可以擴大產(chǎn)品的利潤。1.1.3C語言開發(fā)編程技術(shù) 只要人們提到面向過程的程序設(shè)計語言，大多就會想到C語言，它與c++等面向?qū)ο蟮碾娔X程序編寫設(shè)計語言是不一樣的。C編程語言創(chuàng)建的主旨是是提供一種新的編程設(shè)計語言，無需編譯、處理基礎(chǔ)內(nèi)存、生成少許的二進制代碼甚至無需執(zhí)行環(huán)境支持即可輕松運行。C語言比匯編語言解決實際問題更快、工作更少、閱讀方便、調(diào)試便捷、修改與移植，編寫代碼的質(zhì)量和匯編語言編寫的代碼質(zhì)量卻相差無幾。匯編語言生成的目標(biāo)程序代碼普遍比C語言生成的目標(biāo)程序代碼高1成到2成左右。因此，C語言設(shè)計能夠更好寫入系統(tǒng)軟件。C語言之所以被定名為C是因為C語言起源于基礎(chǔ)語言B語言，而B語言則起源于BCPL語言。二十世紀(jì)七十年代初，貝爾實驗室的肯·湯普森在BCPL語言的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一款十分接近硬件的語言——B語言。而且他通過了B語言編寫設(shè)計了第一個UNIX操作系統(tǒng)；1971年，丹尼斯M.里奇加入湯普森的開發(fā)設(shè)計的項目之中，共同研發(fā)UNIX操作系統(tǒng)。他的工作內(nèi)容是改善B語言，讓B語言脫胎換骨，逐漸成熟起來；1972年，D.M.Ritchie以B語言為開發(fā)語言，成功研發(fā)出的一種新的語言，他把BCPL的第二個字母作為這種語言的名稱，最初的C語言就這樣誕生了；1973年初，C語言大致部分完成。Thompson和Ritchie急不可待地重新使用C語言再次編寫UNIX系統(tǒng)。但是編程所產(chǎn)生的快樂讓他們已經(jīng)忘記了他們的最初的目的，專注于UNIX系統(tǒng)的編寫和C語言的開發(fā)研究。伴隨UNIX系統(tǒng)的日益發(fā)展和逐漸成熟，C語言自身體系也更加成熟完善。直到現(xiàn)在，各種各樣版本的UNIX內(nèi)核與外圍工具支持使用C語言作為最重要的開發(fā)編程語言，有大量代碼出自了Thompson和Ritchie;整個開發(fā)過程中，他們還思索將UNIX移植到其他不同類型的電腦上運行使用。機器語言與匯編語言的不可移植性，對比C編程語言的可移植性使得C語言變得大受歡迎，并且在編寫和使用過程更加方便快捷。C語言程序能夠在不同架構(gòu)的處理器上運行，僅僅需要架構(gòu)的處理器有相關(guān)的C編程語言編譯器和庫，然后C源代碼就可以編譯成目標(biāo)二進制文件之后再運行；1982年，C語言創(chuàng)建了一個標(biāo)準(zhǔn)，以使C語言持續(xù)茁壯發(fā)展。C語言作為本次項目編程設(shè)計的優(yōu)點有:簡潔的書寫方式、緊湊的整體結(jié)構(gòu)、編譯運行方便、使用快捷。C語言僅有9個控制語句與32個關(guān)鍵字。C程序的編寫規(guī)范是比較隨意的，但是編寫程序的時候，要特別注意區(qū)別英文字母的大小形式，這樣可以把低級語言的實用性與高級語言的基本結(jié)構(gòu)及語法整合到一起。豐富多元的運算符。C語言的運算符有34種，其涵蓋范圍廣闊，C編程可以在一定情況下將賦值、括號、強制類型全部當(dāng)作運算符來使用，不同情景使用不同的運算符就能實現(xiàn)高級語言不能完成的操作運算。數(shù)據(jù)類型很多。字符型、整型、實數(shù)型、結(jié)構(gòu)型、指針型、數(shù)組型、公共體型等都是C程序語言的數(shù)據(jù)類型。它們可用于實現(xiàn)各種各樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作。為了提高程序的效率，C語言定義了指針。方便實用的表達方法。C編程語言擁有許多操作符與表達式值的方式，能夠給予不同方法獲得實際問題的表達式，并且編寫程序更加方便和快捷