基于ARM9和GPRS安防系统的研究与实现

论文摘要

随着我国经济的快速发展,生活水平的不断提高,人们对安防系统的要求越来越高。安全、舒适、快捷、方便的智能小区已成为发展的主流。但是安防系统作为智能小区关键的组成部分,仅靠传统以单片机为基础的安防系统已不能满足人们的需求。本文以此为背景,首先研究了嵌入式GPRS安防系统国内外研究现状,就目前安防系统的发展趋势,提出了一种以嵌入式ARM9为基础的安防系统。该系统利用无线ZigBee传输技术将无线传感器采集到的信号传输给CPU,CPU收到报警信号后,开启摄像头进行视频图像监控,利用H.264压缩算法将视频流压缩,将压缩后的视频图像通过GPRS模块连接到Internet上,发送到监控中心的PC机,若是紧急事故,由物业管理人员通知家居主人,并采取相应的措施以达到安全的目的。文中详细阐述了整个安防系统中硬件模块嵌入式ARM9微处理器S3C2410、GPRS模块MC39i、无线收发ZigBee模块等硬件单元的设计电路图,着重介绍了图像采集模块设计原理;阐述了软件平台的建立:Bootloader的启动、根文件系统的制作、Linux内核的移植和裁剪;重点讲述了图像处理过程中的压缩算法及图片传输平台的构建;最后对系统进行了测试,给出了测试效果图,完成了系统的整体设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的科学意义
• 1.2 安防系统国内外研究现状与应用前景
• 1.2.1 基于ARM 安防系统的国内外的发展现状
• 1.2.2 基于GPRS 安防系统国内外的发展现状
• 1.2.3 应用前景
• 1.3 本章小结
• 第2章 嵌入式系统与GPRS 技术
• 2.1 嵌入式系统概述
• 2.1.1 嵌入式系统的特点与现状
• 2.1.2 嵌入式Linux 的特点与现状
• 2.2 GPRS 技术
• 2.2.1 简介
• 2.2.2 WAP
• 第3章 系统总体设计
• 3.1 系统的组成
• 3.2 总体方案的确定
• 3.2.1 硬件设计
• 3.2.2 软件设计
• 3.2.3 系统数据传输方案的比较选择
• 3.3 小结
• 第4章 系统硬件设计
• 4.1 监控终端的设计
• 4.2 硬件模块
• 4.2.1 ARM9 微处理器
• 4.2.2 西门子无线传输模块MC39i
• 4.2.3 图像采集模块
• 4.2.4 传感器模块
• 4.3 电源电路
• 4.4 复位电路
• 4.5 SIM 卡接口电路
• 4.6 MC39i 接口电路
• 4.7 USB 接口电路
• 4.8 无线接收模块接口电路
• 4.9 PCB 设计
• 4.9.1 PCB 布线
• 4.9.2 PCB 板的焊接和调试
• 4.10 本章小结
• 第5章 嵌入式系统软件平台的构建
• 5.1 交叉编译环境的建立
• 5.2 嵌入式Linux 移植
• 5.2.1 BootLoader 的移植
• 5.2.2 Linux 系统的编译配置
• 5.2.3 根文件系统的制作
• 5.3 S3C2410 Linux 操作系统烧写
• 5.4 本章小结
• 第6章 系统视频监控软件设计
• 6.1 Video4Linux 简介
• 6.2 基于V4L 的USB 图像采集
• 6.2.1 USB 摄像头驱动程序的加载
• 6.2.2 V4L 图像采集程序的实现
• 6.3 图像处理及其实现
• 6.3.1 H.264 视频压缩算法
• 6.3.2 压缩算法的优化
• 6.4 GPRS 传输与Socket 编程实现
• 6.4.1 Linux 系统中的PPP 拨号
• 6.4.2 GPRS 发送图像
• 6.5 监控中心软件的设计
• 6.6 本章小结
• 第7章 系统调试及结果分析
• 7.1 系统调试
• 7.2 系统运行
• 7.3 结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士期间发表的论文和科研成果