基于ARM9的图像采集和无线传输系统的设计

论文摘要

传统的图像监控系统大多是基于PC平台设计,并采用有线传输的方式进行数据传输。这在一定程度上增加了系统的体积和功耗,同时也限制了系统的应用范围。基于ARM9的嵌入式图像采集和无线传输系统的出现解决了上述问题,并以其低功耗、无线传输等特点在工业现场、安全防卫等场所得到了广泛的应用。本文基于ARM9嵌入式平台设计了一款图像采集和无线传输系统。首先在对系统硬件资源分析的基础上,选择Linux作为操作系统,并将其裁剪后移植到嵌入式平台；其次,分析了OV9650 CMOS图像传感器的电路原理图,并在此基础上设计了相应的驱动程序和应用程序；同时编写了wl-167G无线网卡的驱动程序,设计了无线传输模块。为进一步增加系统的易用性和应用范围,还设计了嵌入式Web服务器并集成到嵌入式系统中。本系统整合了图像采集、无线传输、服务器等多项技术。在硬件方面,利用ARM9体积小、功耗低、执行效率高等特点,设计的嵌入式系统具有较高的集成度和稳定性。在软件方面,嵌入式Linux系统具有高稳定性、易移植性和优秀的网络功能。在增加了无线传输技术之后,该系统解决了现有监控系统布线不灵活,应用范围受限的缺点。实验结果表明,本系统采集的图像分辨率达480*272,无线网络的传输速率达5Mbps,能满足多数监控场合的要求,具有广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 发展现状及趋势
• 1.3 研究内容及研究思想
• 2 嵌入式平台选型及搭建
• 2.1 嵌入式微处理器简介及选型
• 2.1.1 常见嵌入式微处理器及选型
• 2.1.2 ARM微处理器简介
• 2.2 嵌入式操作系统简介及选型
• 2.2.1 常见的嵌入式操作系统及选型
• 2.2.2 Linux操作系统简介
• 3 系统总体设计
• 3.1 图像采集和无线传输系统总体结构
• 3.2 各模块设计方案
• 4 系统硬件设计
• 4.1 硬件平台总体结构
• 4.2 主控制芯片简介
• 4.3 图像传感器电路设计
• 5 系统软件设计
• 5.1 嵌入式Linux操作系统的移植
• 5.1.1 建立交叉开发环境
• 5.1.2 移植Bootloader
• 5.1.3 内核移植
• 5.1.4 根文件系统的制作
• 5.2 摄像头驱动程序设计
• 5.2.1 Linux设备驱动程序设计概述
• 5.2.2 Linux设备驱动程序的分类
• 5.2.3 OV9650摄像头驱动程序设计
• 5.3 图像采集模块的设计
• 5.3.1 摄像头初始化程序
• 5.3.2 摄像头采集应用程序
• 5.4 无线传输模块设计
• 5.4.1 本系统网络通信结构
• 5.4.2 TCP/IP网络传输协议及简介
• 5.4.3 wl-167G无线网卡驱动程序设计
• 5.5 嵌入式Web服务器的设计
• 5.5.1 嵌入式Web服务器的工作原理
• 5.5.2 Socket套接字
• 5.5.3 嵌入式服务器WebServer的设计流程
• 6 系统总体评价
• 结论
• 参考文献
• 附录A 系统部分源代码
• 致谢