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基于NT96211的嵌入式野生动物侦测系统的研究与设计

作　者: 郑新华
导　师: 王绍源
学　校: 湖南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 侦测系统 NT96211 uITRON 热释电红外传感器
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


在野外环境中人工长时间侦测野生动物比较困难，主要通过在野外安置侦测设备对野生动物进行侦测。通过侦测记录野生动物活动信息，研究野生动物的物种分布和活动模式，制定科学的野生动物保护机制。但现存野生动物侦测设备存在处理速度慢、实时性差、耗电量大、持续工作能力不强、环境适用性差等弊病，设备收集数据的真实和可靠性得不到保证。随着电子技术的快速发展，克服现存野生动物侦测技术的不足越来越成为可能。本文针对目前野生动物侦测系统存在的不足而设计的一种能在野外环境中长期工作的嵌入式无线侦测系统。系统主控芯片采用图像处理能力强的双核微处理器芯片NT96211，该处理器兼具ARM9DMI和图像处理能力；采用传输速度快、容量大的DDRII内存作为系统工作过程中数据的缓存空间，操作系统相关代码和应用程序代码存储在NANDFLASH中，并且使用SD卡作为系统采集图像的备份存储空间；采用热释电红外传感器感应红外信号从而触发系统启动，并用CMOS图像传感器进行图像采集，采集图像的时候采用超声电机自动控制调焦；选用GPRS模块M10进行无线数据通信，将采集的图像信息通过彩信和邮件的方式传给用户；系统电源模块采用8节干电池供电，并辅以太阳能充电电池供电的方式；系统搭载占用空间小、实时响应速度快的uITRON实时操作系统。文章阐述了主控芯片模块、数据存储模块、数据采集模块、无线通信模块等功能模块的硬件电路设计以及工作原理。并且对系统软件开发环境、开发工具、系统总体软件设计以及主要功能模块的软件设计进行了详细介绍。本文在完成整个系统的软硬件设计后，对系统的主要功能模块以及整机进行功能性测试。得出的数据结果表明，系统设计的各种功能都能实现，能够满足用户对系统的设计需求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 国内外野生动物侦测系统研究现状  10-12
  1.3 论文的研究背景和意义  12-13
  1.4 论文主要工作及结构  13-15
第2章 野生动物侦测系统总体设计  15-21
  2.1 系统设计目标  15
  2.2 系统性能指标  15-16
  2.3 主要芯片及模块选型  16-19
    2.3.1 主控芯片选型  16-18
    2.3.2 其它芯片及模块选型  18-19
  2.4 系统整体结构设计  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第3章 野生动物侦测系统的硬件设计  21-40
  3.1 硬件总体架构  21
  3.2 主控芯片模块  21-22
  3.3 数据存储模块  22-26
    3.3.1 DDRII 接口电路  22-25
    3.3.2 NANDFLASH 接口电路  25
    3.3.3 SD 卡接口电路  25-26
  3.4 数据采集模块  26-32
    3.4.1 图像感应模块  27-30
    3.4.2 PIR 数据采集部分  30-32
  3.5 无线通信模块  32-33
    3.5.1 M10 介绍  32
    3.5.2 GPRS 模块电路设计  32-33
  3.6 界面显示模块  33-35
  3.7 电源模块  35-38
  3.8 USB 接口电路  38-39
  3.9 本章小结  39-40
第4章 野生动物侦测系统的软件设计  40-56
  4.1 NDK 开发环境介绍  40-45
    4.1.1 TRON 介绍  40-41
    4.1.2 NDK 内部架构介绍  41-45
  4.2 系统文件配置和编译工具  45-46
  4.3 系统总体软件设计  46-47
  4.4 图像采集模块软件设计  47-48
  4.5 无线传输模块软件设计  48-51
    4.5.1 GPRS 技术介绍  48-49
    4.5.2 GPRS 数据传输的实现  49-51
  4.6 界面显示模块软件设计  51-53
  4.7 系统功能自动升级程序设计  53-55
  4.8 本章小结  55-56
第5章 系统测试  56-61
  5.1 数据采集模块功能测试  56-59
    5.1.1 PIR 测试  56-57
    5.1.2 LVM 831 抗干扰能力测试  57-58
    5.1.3 侦测模式下图片拍摄功能测试  58-59
  5.2 M10 模块 GPRS 功能测试  59
  5.3 系统整机测试  59
  5.4 本章小结  59-61
结论与展望  61-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
附录 A （攻读学位期间发表的学术论文）  67-68
附图 B 系统硬件实物图  68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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