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Android系统
核心控制模块基于Android4.2系统开发,Android是一种基于Linux的开放源代码的操作系统,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android分为应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。
应用层:应用层的程序使用JAVA语言编写,本文所述的应用层软件设计就是属于这一层。
应用程序框架层:开发者通过使用核心应用程序来调用Android框架提供的API,这个应用程序结构被设计成为方便利用的组件。任何应用程序都可以公布它的功能,其他的应用程序可以使用这些功能。
系统运行库层:用户空间部分为系统运行库层,包含了系统库和运行时库两种。系统库包含了一套C/C++函数库;运行时库可以分为核心库和Dalvik虚拟机。核心库提供了JAVA语言核心库的大部分功能,Dalvik虚拟机可以提高程序的运行效率。
Linux核心层:可以完成驱动程序的设计,从而为系统提供底层服务。
在本设计中,Android系统使用Google公司开发的Android4.2版本,并不需要大量修改Android系统的代码,只需要修改Linux核心层代码,增加部分驱动程序即可使用,增加的驱动程序包括:液晶屏显示驱动程序、电容触摸屏驱动程序、光纤通信驱动程序、微功率通信驱动程序、RS485通信驱动程序载波通信驱动程序、实时时钟驱动程序、ESAM通信驱动程序。
除了Android系统本身,在系统启动之前还需要引导系统,本文使用uboot作为启动引导系统。uboot是用一段单片机代码用来作为引导程序,这个引导程序在系统启动时是最先执行的,它的主要任务是初始化硬件设备,将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,再将内核从一种存储介质读入到内存中,然后跳到内核的入口点去运行,即操作系统。
应用层软件
Android应用包括四大组件:活动(Activity),服务(Service),内容提供者(Contentprovider),广播接收者(Broadreceiver)。
在本文描述的家庭用电管理中心中,活动(Active)就是用电管理中心应用程序,启动后始终处于前台运行状态,用户可通过应用程序的UI主界面选择要执行的操作,包括选择查看当前用电量、查看历史用电量、智能开关状态、查看用电曲线、设置定时开关等操作。下图为显示总用电曲线的流程图。
图2显示总用电曲线的流程图
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