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基于ARM9的智能家居安防报警系统的设计
作 者: 徐丽丽
导 师: 杨风
学 校: 中北大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 智能家居 ARM9 GSM 远程监控 MJPG-streamer
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 21次
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内容摘要
随着国民经济的飞速发展和生活水平的提升,人们越来越注重追求家居生活的安全性与可靠性。目前,市场上的家居防盗报警系统存在许多的隐患和不足,并且价格不菲,远没有达到人们的期望。基于此,本设计提出了一个基于ARM9的家居防盗报警系统,该系统具有成本低、实用性能高、便于操作等优点。本设计中主要的工作有:1、结合目前国内安防报警系统的现状,提出了一种基于ARM9的以Linux操作系统为核心的防盗报警的方案。搭建了硬件操作平台,并且设计了各个元器件与微处理器之间的硬件连接电路图,比如:各个传感器的检测电路的设计、GSM模块和蜂鸣器报警电路的设计等。为了支持硬件操作平台的正常运行,又创建了Linux软件操作平台。2、对系统进行软件设计,也就是为各个模块编写驱动程序代码,这是本设计的重点部分。首先,为警情检测模块编写驱动程序,实现了指纹传感器、温度传感器和红外传感器的检测功能;其次,为报警模块编写驱动程序,使得蜂鸣器和GSM模块实现了报警的功能;最后,为监控模块编写驱动程序,实现了CMOS摄像头采集视频的功能。3、为了实现远程监控,重点讲解了Boa服务器的配置与移植和MJPG-streamer传输视频技术。采用MJPG-streamer传输视频是一种新颖的方法,与传统的技术相比,降低了CPU内存的占用率,缩短了处理视频数据的时间,提升了传送视频数据的速度。最后,经过测试,本课题提出的方案基本上实现了预设的功能。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-10 1. 绪论 10-15 1.1 课题研究的背景及其意义 10 1.2 国内外智能家居技术的发展现状及其发展前景 10-13 1.2.1 国外智能家居技术的起源与发展现状 11-12 1.2.2 国内智能家居技术的发展现状 12 1.2.3 智能家居技术的发展前景 12-13 1.3 主要研究内容 13-14 1.4 章节安排 14-15 2. 系统整体结构设计 15-22 2.1 系统的整体结构设计 15-16 2.2 系统的硬件介绍 16-20 2.2.1 核心控制板 16-17 2.2.2 警情检测部分 17-18 2.2.3 警情报警部分 18-19 2.2.4 监控部分 19-20 2.3 系统软件操作系统的选择 20-22 3. 系统的硬件电路设计 22-43 3.1 系统硬件体系结构 22 3.2 简述核心板 mini2440 22-25 3.3 外围接口单元的电路设计 25-35 3.3.1 电源电路设计 25-26 3.3.2 复位电路设计 26-27 3.3.3 晶振电路设计 27 3.3.4 JTAG 接口电路 27-28 3.3.5 系统存储器接口电路 28-32 3.3.6 通信端口的电路设计 32-34 3.3.7 摄像头接口电路 34-35 3.4 报警模块电路设计 35-37 3.4.1 GSM 模块电路 35-36 3.4.2 蜂鸣器报警电路 36-37 3.5 险情检测模块电路设计 37-43 3.5.1 人体红外热释电检测电路 37-38 3.5.2 指纹检测电路 38-40 3.5.3 温度检测电路 40 3.5.4 无线收发模块电路 40-43 4. 嵌入式 Linux 软件系统平台的搭建 43-53 4.1 安装嵌入式 Linux 操作系统 43-44 4.2 建立交叉编译环境 44-45 4.3 Bootloader 的概述及其移植 45-48 4.3.1 Bootloader 的概述 45-46 4.3.2 U-boot 在 mini2440 开发板上的移植 46-48 4.4 嵌入式 Linux 内核的移植 48-50 4.5 根文件系统的搭建 50-53 4.5.1 根文件系统的概述 50-51 4.5.2 搭建根文件系统 51-53 5. 系统的软件程序设计 53-74 5.1 警情检测模块的驱动程序的设计 53-58 5.1.1 数字温度采集模块的实现 54-56 5.1.2 人体红外热释电传感器模块的实现 56-57 5.1.3 指纹检测模块的实现 57-58 5.2 报警模块的驱动程序的设计 58-63 5.2.1 基于 PWM 的蜂鸣器的驱动移植 58-59 5.2.2 GSM 模块的实现 59-63 5.3 监控模块的驱动程序的设计 63-66 5.3.1 CMOS 摄像头的驱动程序的移植 63-64 5.3.2 DM9000AE 网卡的驱动程序的移植 64-66 5.4 创建嵌入式 web 服务器 66-69 5.4.1 嵌入式 web 服务器的选择 66-67 5.4.2 web 服务器 Boa 的移植与配置 67-68 5.4.3 CGI 技术的原理与程序设计 68-69 5.5 网络视频服务器的设计 69-74 5.5.1 CMOS 摄像头的视频采集 69-70 5.5.2 JPEG 压缩算法的介绍 70-72 5.5.3 通过 MJPG-streamer 传输采集的视频图像 72-74 6. 系统的性能测试与分析 74-80 6.1 报警功能的测试 74-76 6.2 远程监控的测试 76-80 7. 总结与展望 80-82 7.1 总结 80-81 7.2 展望 81-82 参考文献 82-86 攻读硕士学位期间发表的论文 86-87 致谢 87-88
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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 > 监视、报警、故障诊断系统
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