董磊磊，陈新华

（山东科技大学 山东 青岛 266590）

智能家居行业在近两年得到了较快的发展，越来越多的智能住宅、智能小区应运而生，得到了众多开发商和消费者的青睐。而随着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式也得到越来越广泛的应用，应用设计很多领域，其中就涉及楼宇对讲领域。楼宇对讲系统是安防行业中直接保人民“安居乐业”的安全防卫体系。近年来，随着高端别墅、公寓项目的大量推出，开发商之间的竞争越来越趋于白热化，推向市场的楼盘开始需要有好的卖点、性能、服务才能在市场竞争中取得成功。随着终端客户对楼宇对讲产品品质、功能需求的不断提升，智能家居产品集成系统相应而生。

早期的家居智能只是相对独立的可视对讲、闭路监控系统、停车场管理系统、三表抄送系统、背景音乐系统、电子巡更系统、门禁一卡通系统、物业管理系统、灯光控制、家电控制等，这些系统之间不能互联互通，因此楼宇对讲行业面临一次全面的产品技术升级，业内把一些工业级技术应用到民用楼宇对讲行业中。本文讨论的就是集可视对讲、智能抄表、智能监控、多媒体、家电控制等为一体的智能家居系统。

1 嵌入式GUI的实现平台

GUI是图形用户接口，一般用于PC机上人机交互界面的设计。而对于嵌入式GUI来说，由于嵌入式设备对资源的要求很严格，不同的嵌入式设备需要定制不同的嵌入式系统，那么对GUI的要求也就不一样，因此，对于不同的嵌入式系统来说GUI也必须是可定制的。

主流 UI平台有嵌入式 Qt、Windows CE、MiniGUI。 QT是诺基亚的开源跨平台开发工具。主要用于高端symbian手机开发，MeeGo平板和MeeGo手机开发。WindowsCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统，它是精简的Windows 95，Windows CE的图形用户界面相当出色。MiniGUI也是一款国产的GUI系统，主要用于低端嵌入式领域开发。本文采用的Qt/Embedded也是分层体系结构，在功能提供方面采用C++类方式。

2 嵌入式Qt系统的简介

Qt/Embedded移植了大量的原来基于Qt的X-Windows程序，并提供了非常完整的嵌入式GUI解决方案，是一个成熟的GUI平台，具有如下特点：

1）Qt遵循GPL协议，开放主要的源代码，用户可以在GPL的规定下自由添加新特性。

2）Qt的信号/槽要比win32的回调机制舒服得多，看起来舒服，用起来也方便。

3）Qt为界面开发提供了很多方便之处，从最开始的QWidget，样式表，QGraphicsView到现在的qml无一不为界面开发提供了方便。

4）Qt一次编码，多次编译，可以达到跨平台的目的。

5）Qt的提供的网络，多线程，容器类，字符串类相当的强大，qt中也提供了对mvc架构的支持，降低了UI和底层数据模块的耦合性。

6）Qt提供了隐式共享，显式共享等机制，QtWebKit模块提供网页浏览的一整套机制。

7）Qt对动画的支持，对多媒体文件的操作（音频、视频、图片等），数据库操作，对openVG/openGL的支持，对自定义动态链接库的支持，对不同字符编码的支持等都很完备。除此之外，qt对标准c++里的容器类也提供了相应的转换接口。

8）Qt提供了一套自己的内存管理机制。

基于Qt的这些特点，在嵌入式楼宇对讲系统的开发过程中，文中采用了嵌入式Qt作为图形用户界面开发的GUI支持平台。

3 基于嵌入式Qt的楼宇对讲GUI的设计

3.1 嵌入式linux移植

1）搭建开发环境；

2）配置 Ltib；

3）配置 Kernel；

4）交叉编译 Qt；

5）安装Qt Creater交叉编译环境；

6）目标板Qt运行。

3.2 嵌入式楼宇对讲系统GUI整体设计和软件构架

系统输入方式：4×4小键盘，触摸屏

界面大小：800×600

功能键：管理中心机用16按键，梯口机、围墙机用12按键，室内机用4按键

视频分辨率：D2，720×480

共有6款产品，包括室内机、门口机（或称门前确认机）、单元门口机、围墙机、管理中心终端机、管理中心PC机。

产品与界面有关的功能包括：

1）可视对讲：视频通话、软键盘、留言留影、开锁；

2）视频监控：室内监控、单元门监控、小区门口监控；

3）多媒体：音视频播放、电子相册；

4）信息服务：文字信息、留言信息、留影信息、输入法；

5）工具箱：温湿度计、万年历、闹钟、计算器等；

6）系统设置：触摸屏校准、背光调节、音量/音效/配色等设置、屏保设置、免扰设置、系统壁纸设置、电子相框播放间隔设置、TV-OUT输出设置、IP地址设置等。

嵌入式楼宇对将系统GUI主界面如图1所示。

图1 嵌入式楼宇对将系统GUI主界面Fig.1 Embedded building system of main interface GUI

图2 楼宇对讲系统的软件构件Fig.2 Software component of building intercommunication telephone

嵌入式楼宇对讲系统的整体软件构架如图2所示。需要实时响应的事件：视频通话请求、网络广播消息信息传输请求、视频监控请求。

控制请求：开锁（本地和网络）、低温加热、门磁、烟感、煤气泄漏的检测、远程家电控制、RFID、IC开门、键盘、光敏电阻感光启动键盘、摄像头背光。

其他：温度、湿度。为每一个需要实时访问的底层接口建立一个线程和事件处理类，通过自定义事件，在事件处理对象中将事件发给当前GUI窗口或进行其他处理，需要进行底层事件处理的窗口类实现自定义事件处理函数customevent。如，对底层温湿度计进行实时访问，将得到的数据保存在自定义事件类中，通过事件处理类将自定义事件对象发送到当前窗口，当前窗口取出数据并显示在窗口上。

开机后需要运行的程序：1）GUI主进程；2）配置文件读取或建立，根据配置文件设置系统参数，把需要常驻内存的参数用一个类包含，生成全局对象，供所有模块读取。其他参数由需要的模块临时读取此类包含：壁纸文件路径、背光延时按键音 按键音音量、信息提示音

信息提示音音量、铃声、铃声类型、铃声音量、免扰设置、电子相框默认播放文件夹、电子相框播放间隔、TV输出设置-输出制式。完成好的楼宇对讲的主界面如图3所示。

图3 楼宇对讲的主界面Fig.3 Building interphone Lord interface

4 结束语

嵌入式Linux是目前流行的嵌入式系统解决方案，而嵌入式GUI是嵌入式Linux不可缺少的组成部分。本文通过分析、比较目前流行的几种嵌入式GUI，选择了嵌入式Qt作为研究对象并对其进行了深入讨论。在此础上完成了基于嵌入式Qt的楼宇对讲系统GUI平台的设计和实现，文章还对嵌入式Linux的移植做了论述，对系统的软件构架进行了描述，最后还给出了所做项目GUI的截图，具有较高的经济价值，并可为其他嵌入系统设计提供价值。

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