嵌入式系統(tǒng)項目設計開題報告final

《嵌入式系統(tǒng)項目設計》開題報告設計命題：基于GPRS的可視化智能家居安防系統(tǒng)組別：指導老師：組長：成員：成員：成員：成員：2014年4月3日課題的研究意義與市場需求隨著社會的進步，人們生活水平逐漸提高，對家庭財產(chǎn)及家居安全重視程度也不斷提高。城市居民住宅小區(qū)的大量崛起，促使人們在家庭住宅的觀念上逐步發(fā)生變化。人們不僅需要寬敞、豪華的住宅，同時也希望有一個安全、便利的生活空間。所謂安全，就是有一個快速、有效、連動的防火、防盜、防爆的治安體系，同時要求家庭、社區(qū)管理中心及其有關單位部門都能及時獲得相關信息并采取相應措施。所謂便利，一是具有智能化收費體系，這樣不僅可以做到“查表不入戶”、“自動抄表”，而且可以減少漏抄、錯抄等現(xiàn)像，提高相關部門的管理工作效率，實現(xiàn)社區(qū)管理信息化。二是具有緊急事件求救中心及其他的便利服務體系。這些都要求家庭不再是一個孤立的場所，而是一個能與外界進行信息交流的單元，因此研究家庭安防系統(tǒng)非常有必要，它可以優(yōu)化組合社區(qū)資源，合理組織人力、物力，提供高效和多項增值服務，提升服務水平并且推動能源供給商、物業(yè)管理、通信網(wǎng)絡商、房地產(chǎn)及其它相關行業(yè)的發(fā)展，為它們帶來新的機遇和利潤增長空間。隨著我國國民經(jīng)濟和人民生活水平的不斷提高，在全國建成了許許多多的現(xiàn)代化住宅小區(qū)。由于城市人口膨脹、外來人口的增加及煤氣和大量家用電器設備使用中的不安全因素等，對小區(qū)居民的生命和財產(chǎn)造成了很大威脅。給居民的生命和財產(chǎn)帶來最大的威脅包括有兩大方面，一方而是惡意侵害(如入室偷竊、搶劫、兇殺)，另一方面是本設計的技術路線圖像監(jiān)控技術從模擬圖像監(jiān)控到數(shù)字圖像監(jiān)控是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，是數(shù)字化技術和計算機技術發(fā)展的必然結果。嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)屬于數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)，能夠很好滿足客觀現(xiàn)狀對圖像監(jiān)控系統(tǒng)的要求，達到多方位遠程監(jiān)控的目的?；贏RM的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。具體在整個系統(tǒng)的設計中，為了使設計合理，確保系統(tǒng)的可靠性和后續(xù)升級，以獲得最佳的設計效果，本系統(tǒng)設計中遵循以下幾個設計原則：用最新或是功能更完善的芯片功能強的芯片能夠達到更高的精度和可靠性，可大大簡化設計電路，使系統(tǒng)的精度和可靠性得到了保證。通過正確選用高性能的ARM芯片，提高了系統(tǒng)的可靠性，并使設計留有余地，為以后的升級提供了方便。電路設計上應該留有余地，以考慮將來擴展和修改的需要因為軟件的升級比硬件要方便得多，而且往往只要修改或添加軟件中數(shù)據(jù)處理的模式或算法，就可以大幅度地提高系統(tǒng)的功能。因此，應該在硬件設計時盡可能地留有余地，以便將來的修改和擴充。以軟件代替硬件軟件設計中引入嵌入式實時操作系統(tǒng)嵌入式實時操作系統(tǒng)的引入使得軟件設計簡單化、結構化、模塊化。系統(tǒng)硬件設計根據(jù)選定的系統(tǒng)設定方案，參考S3C2410的數(shù)據(jù)手冊等資料，系統(tǒng)的結構包括ARM9（S3C2410）核心處理器、16MFLASH、64MSRAM、圖像采集模塊和GPRS模塊，其總體結構如圖4-1所示：圖4-1系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)硬件主要有以下幾部分構成：(1)中央控制部分采用三星公司的ARM9(S3C2410)處理器，其中S3C2410芯片集成了大量的功能單元，詳情見微處理器的的主要性能。外圍的存儲器有64MSRAM、16MFLASH。(2)GPRS模塊選用工業(yè)級雙頻GPRS模塊西門子MC35i。MC35i支持標準的AT指令集和標準的3VSIM卡，具有良好的溫度特性和穩(wěn)定的工作性能。其與S3C2410的連接方式采用的是串口連接方式。(3)圖像采集模塊采用的是V3000的USB接口攝像頭，主控芯片是OV511芯片，一個專用的數(shù)字攝像IC到USB的接口芯片，內(nèi)含數(shù)字攝像IC接口、DRAM接口、實時圖像壓縮引擎、USB接口、I2C接口、FIFO等功能，用于將攝取的數(shù)字視頻圖像直接通過USB接口送入CPU進行處理。(4)還有電源模塊，用于系統(tǒng)供電。系統(tǒng)軟件流程設計嵌入式系統(tǒng)在運行初期需要對系統(tǒng)外圍設備進行檢測和驅(qū)動加載，而本文構建的監(jiān)控系統(tǒng)屬于嵌入式系統(tǒng)的應用程序。當打開系統(tǒng)電源，首先執(zhí)行bootloader程序，bootloader只是負責在kernel沒有運行時管理一些必要硬件，實現(xiàn)布局系統(tǒng)和主機通信、把kernel的起始地址放到指針中啟動，其作用類似PC機啟動前的BIOS引導。之后就是Linux內(nèi)核初始化，其主要工作是劃分物理內(nèi)存和創(chuàng)建進程。然后檢測外圍設備并加載驅(qū)動程序；之后加載根文件系統(tǒng)。當前面的所有初始化工作做完之后就開始加載監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)大多都是后臺程序，系統(tǒng)運行起來就開始進行監(jiān)聽，當有信號觸發(fā)時則進行相應的服務，軟件流程圖如圖5-1所示。圖5-1系統(tǒng)軟件流程預計難點·PCB設計和布線；·基于GPRS的MMS和SMS技術的實現(xiàn)；·攝像頭紅外感應的識別；·業(yè)務解決方案WAP的使用；預計成果基于GPRS的可視化智能家居安防系統(tǒng)預計實現(xiàn)以下功能：·通過觸摸屏上的虛擬數(shù)字鍵盤輸入主人手機號以及設置解除報警密碼；·通過觸摸屏上的虛擬按鍵開啟或關閉監(jiān)控模式；·通過紅外攝像頭以紅外的方式監(jiān)控，可實時拍照；·當檢測到有物體觸碰紅外線時，立即拍照，并以彩信的方式發(fā)送照片到設定的手機上，同時蜂鳴器報警；·可通過手機短信的形式解除報警；參考文獻[1]周中艷《基于GPRS的智能家居報警系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)》徐州機電工程高等職業(yè)學校2012年[2]趙繼春《智