基于嵌入式Linux智能家居监控系统(完整资料).doc

基于嵌入式Linux智能家居监控系统(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）基于嵌入式Linux智能家居监控系统的设计Tｉme:201２—０5-3014：22：５6Aｕthｏr：王丽丽,齐赛,朱琳琳Sｏurcｅ:中电网随着嵌入式技术、网络技术的迅速发展以及人民生活水平的提高,人们开始更加注重家居环境的安全，伴髓人们需求的提高,基于嵌入式的实时监控系统应运面生。目前，视频监控系统经历了模拟监控、数字监控和网络监控３个阶段。虽然视频监控系统在２０世纪90年代末就在中国市场兴起，有很多公司推出了自己的智能家居系统，但是现在仍来得到普及,而且目前智能家居的国际标准尚未成热，因此智能家居监控系统存在广阔的发展空间。笔者提出的智能监控系统有煤气传感器、红外探头传感器、摄像头等数据采集模块。当监控终端探测到室内发生异常时,摄像头拍照并将到的图片信息经过压缩，通过内部总线发送到Web服务器，并将相关数据通过ＧPＲS无线模块发送到用户手机上。用户可以通过浏览器进行访问,以查看Web服务器上的监控图片，并做出相应处理.ﻫ1总体设计本系统由室内监控终端和远程监控中心两部分组成。监控终端采用嵌入式系统，分为硬件平台和软件平台两部分,其中硬件平台由处理器和外围设备组成,而软件平台由嵌入式操作系统和应用软件组成。当检测模块检测到异常时，摄像头采集监控画面，并进行压缩编码处理，GPRS通过拨号的方式连入互联网，将压缩的码流经过互联网传输到监控中心，整个系统是基于Ｂ／Ｓ架构设计的,用户不需要安装任何专用的软件就可以查看室内监控系统的画面，总体设计框图如图1所示。ﻫ２系统硬件设计2.１主控模块采用S3C2４40处理器芯片作为智能家居控制系统的控制核心，ＣPU工作频率最高可达533ＭHz，拥有可进行乘累加单元（ＭAＣ）、指令和数据存储器管理单元(MMU)、16ｋＢ的指令和数据缓存、１6字深的写缓冲，为程序的高速运行提供了有力保证。S3C２44０提供了外设有存储控制器、NANDFlash控制器、摄像头接口、ＵSB控制器等。ﻫ２。2ＧＰＲS无线传输模块GPBＳ无线移动通信网络覆盖面广、网络能力强、系统性能稳定、价格低廉、易于安装使用。它基于ＩＰ的网络，传输速率理论上可达１7１.2ｋｂ／s，且传输时延小.本文采用GF-5000WGPＲＳ模块,它是一个单面高集成度精巧结构设计，拥有GPRSClass10多时隙功能,支持ＧＳM９00/DCS1８0０双频,支持电路交换语音和短消息业务，拥有GSM07。07和增强型AＴ命令集。ﻫ２。３图片采集模块图像采集的设备有很多种,OＶ965０传感器具有1３０万像素，分辨率可达128０x1０２4，具有标准的SSCＢ接口和10bit数据接口。由于S3Ｃ２440片内有摄像头接口外设，所以将OV9650摄像头芯片直接与处理器摄像头接口引脚相连，图像并行传输,图像数据速度明显提高。2。4传感器模块本文选用MC—１12催化式传感器，来检测可燃气体浓度。具有半导体技术、高灵敏度、稳定可靠等特点.选用红外热释电传感器LＨi778作为人体检测模块。采用红外热释电传感器专用信号处理芯片BISS０００1来完成信号的处理放大.网络芯片转换成一个以太网接口，DM900０芯片配备有标准10M／100M自适应功能，支持以太网接口协议，拥有一个通用的处理器接口、一个EEＰＲOM接口和４kＤWＯRDSRＡM缓存数据区。３系统软件设计3.1嵌入式开发平台Ｌｉnux开放源代鹤、资源丰富、内核可裁剪等优点，因此我们采用Liｎux作为操作系统。构建嵌入式操作系统平台主要包括构建交叉编译环境、BoｏtLoadeｒ移植、内核的裁剪与编译、根文件系统的制作等。其中内核的裁剪的主要操作有:1）编辑Makefile文件。将CRＯSS_COMPILE=oｐｔ/ｈoｓt/arｍv41/bｉn/armv4１—un-know—linｕx改为CROSS_ＣOMＰILE＝arｍ—lｉnux。2）编译内核ｍａkemenｕｃonfig配置Linｕｘ内核.3）执行命令ｍakedep创建内核的依赖关系.４)创建内核镜像maｋezＩmaｇｅ。４)Ｌiｎｕx内核压缩映像zＩmagｅ建立根文件系统.３．2图像采集在Linux下的视频采集是通过Video4Ｌiｎux实现的，它是连接视频设备的内核程序，提供了一系列的接口函数API，专门服务于视频设备的应用程序编程。在编译内核时要将Vidｅo4Lｉｎuｘ项选中，对应的设备文件目录是／dev／ｖｉdeo.设备驱动提供了opｅn、read、wriｔe、close等函数调用,采用内存映射mmap方式把设备内存映射到应用程序的内存空间中，用户空间和内核空间不需要交换数据，视频采集流程图如图2所示。3。3GＰRS无线通信利用TＣP／IＰ协议将数据打包,再通过GP