基于ARM-Linux平台的家庭智能安防系统的研究与设计

发布时间：2017-08-26 15:13

  本文关键词：基于ARM-Linux平台的家庭智能安防系统的研究与设计

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【摘要】：科技日新月异,社会节奏越来越快,各种不安定的因素困扰人们家居生活,人们忙于工作,疲于应对家居环境各种潜在危险,此情况下,对于家居环境的安全性有了更高的要求,而传统家庭安防产品,功能单一,智能化程度低,很难满足发展需求,信息化、网络化、数字化的家庭智能安防系统是发展的必然趋势。本文从现实需求出发,采用ARM硬件平台移植了Linux系统,结合无线传输技术和传感器技术,设计了一种基于嵌入式平台的家庭智能安防系统。 本文首先介绍了国内外家庭安防发展的历史与现状,然后根据需求分析对家庭智能安防系统进行总体设计,给出系统整体架构方案,并阐述了各部分的功能设计；其次对智能安防系统的硬件进行了详细规划,结合各功能需求,完成了主控部分及数据采集终端部分的硬件设计。然后,建立开发环境,移植了Linux系统,在系统环境下进行了软件设计：从家庭无线网络获取数据采集终端的警情信息,采用V4L2接口函数采集摄像头图片信息并保存,调用opencv接口函数对图像压缩,通过AT命令控制GPRS模块发送短信和彩信。系统移植了嵌入式Boa服务器,采用mjpg-streamer实现视频流输出,完成了基于CGI脚本的动态Web网页设计,通过网页实现了人机交互。 根据现场实际的应用要求,对各个部分功能进行了调试,调试通过后,进行系统联调,模拟现场警情,系统能够及时响应并作出处理,可以满足使用需求。
【关键词】：家庭安防 嵌入式系统 boa服务器 无线传输 CGI S5PC100
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU855;X924.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题背景8-9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-11
• 1.2.1 国外研究现状及发展趋势9-10
• 1.2.2 国内研究现状及发展趋势10-11
• 1.3 主要研究内容以及论文结构11-12
• 1.3.1 论文主要研究内容11
• 1.3.2 论文结构安排11-12
• 1.4 本章小结12-13
• 2 家庭安防系统总体方案设计及分析13-19
• 2.1 家庭智能安防系统需求分析13-14
• 2.2 系统总体方案设计14-15
• 2.3 数据处理中心功能设计15-17
• 2.4 数据采集终端功能设计17-18
• 2.5 无线传输的功能设计18
• 2.6 本章小结18-19
• 3 家庭安防系统的硬件设计19-38
• 3.1 数据处理中心的硬件设计19-27
• 3.1.1 复位电路设计20
• 3.1.2 存储器电路设计20-21
• 3.1.3 时钟电路设计21-22
• 3.1.4 电源管理电路设计22-23
• 3.1.5 串行接口电路设计23-24
• 3.1.6 USB电路设计24-25
• 3.1.7 网络接口电路设计25-27
• 3.2 无线传输模块选择及使用27-30
• 3.2.1 长距离传输模块选择及使用27-28
• 3.2.2 短距离传输模块选择及使用28-30
• 3.3 数据采集终端的电路设计30-37
• 3.3.1 单片机接口电路设计30-32
• 3.3.2 传感器接口电路设计32-37
• 3.3.2.1 火情检测接口电路设计32-34
• 3.3.2.2 燃气检测接口电路设计34
• 3.3.2.3 非法侵入检测接口电路设计34-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 开发环境的建立和系统移植38-50
• 4.1 嵌入式操作系统的选择与概述38-39
• 4.2 开发环境的搭建39-42
• 4.2.1 搭建宿主机交叉编译环境40-41
• 4.2.2 TFTP和NFS的配置41-42
• 4.3 BootLoader概述与移植42-43
• 4.4 Linux内核概述与移植43-45
• 4.5 文件系统的概述与移植45-47
• 4.5.1 根文件系统的概述与移植45-46
• 4.5.2 文件系统的选择与移植46-47
• 4.6 视频服务器驱动的移植47-49
• 4.7 Opencv的移植49
• 4.8 本章小结49-50
• 5 家庭安防系统的软件设计50-77
• 5.1 数据处理中心的主程序设计50-56
• 5.1.1 多线程在程序设计中的应用51-53
• 5.1.2 图像采集程序设计53-55
• 5.1.3 图像保存程序设计55-56
• 5.2 嵌入式Web服务器应用软件设计56-63
• 5.2.1 Web服务器的选择与建立56-57
• 5.2.2 Web主页面设计57-61
• 5.2.2.1 html概述57-58
• 5.2.2.2 Web网页界面的实现58-59
• 5.2.2.3 CGI脚本设计59-61
• 5.2.3 服务器和主控程序的通信61-63
• 5.3 GPRS模块软件设计63-68
• 5.3.1 中文短息发送64-65
• 5.3.2 彩信发送65-68
• 5.4 NRF905模块软件设计68-72
• 5.4.1 SPI发送模式软件实现69-70
• 5.4.2 SPI接收模式软件实现70-71
• 5.4.3 模块主程序设计71-72
• 5.5 数据采集终端的软件设计72-76
• 5.5.1 Keil C51概述72-73
• 5.5.2 数据采集终端主程序设计73-75
• 5.5.3 外部中断扩展软件实现75-76
• 5.6 本章小结76-77
• 6 系统调试及运行77-84
• 6.1 GPRS模块的调试78-79
• 6.2 图像采集模块的调试79
• 6.3 服务器外网连接调试79-81
• 6.4 整体功能测试81-83
• 6.5 本章小结83-84
• 7 结论与展望84-86
• 7.1 总结与展望84-85
• 7.2 不足与改进85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-90
• 附录90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：742068