基于STM32的WIFI视频传输的研究与设计

发布时间：2017-04-19 14:20

  本文关键词：基于STM32的WIFI视频传输的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着WIFI技术的发展,其成熟的技术被广泛应用于日常生活所必须的智能手机及电脑上。支持WIFI功能的电子设备的普及,使得可接入WIFI网络的嵌入式设备已然成为了人们关注的热点,本设计以内嵌Cortex-M3内核的STM32微处理器芯片为核心,在无操作系统的情况下,实现了无线视频的传输,整体设计具有体积小、低功耗和成本低的优点。基于WIFI技术的视频传输,采用无线的方式将采集到的图像数据以一定的帧率传输到电脑终端,并在电脑终端实时显示现场视频。与有线传输方式相比,WIFI技术的应用相对比较普及,并且组网方便,具有较好的移动性和扩展性。本文在研究了WIFI技术基础及组网结构的基础上进行了软硬件的设计。硬件部分根据STM32的特点设计了所需的外围电路,利用CMOS摄像头OV2640进行视频图像的采集,WIFI传输电路是由一款支持IEEE802.11g/b标准的无线芯片Marvell88W8686实现,通过SDIO接口与主控芯片进行通信。软件部分STM32微处理器的配置使用库函数,根据需要有选择地裸机移植Lwip协议栈和Marvell 88W8686驱动程序到STM32微处理器上,实现底层驱动和应用层接口的设计。WIFI驱动的移植是在研究了WIFI的原理及驱动标准模型的基础上进行的,实现了固件的下载及WIFI的正常通信。在此基础上,设计了基于WIFI技术的视频传输,并解决了在校园网内网的视频传输。电脑终端的上位机程序是基于MFC库函数编写的,是基于Socket的电脑客户端。最后进行了测试分析,实验结果表明整个设计软硬件部分工作稳定,WIFI部分能实现三种网络模式下视频传输,并传输稳定,能在电脑终端实时显示,达到了预期目标。
【关键词】：WIFI 视频传输 嵌入式 校园网
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92;TN919.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 国内外发展现状11-16
• 1.2.1 视频传输的研究现状11-12
• 1.2.2 无线传输技术及WIFI技术发展现状12-16
• 1.3 本文的内容及内容结构16-18
• 2 视频传输的整体方案设计及WIFI相关技术18-22
• 2.1 视频传输的整体方案设计18-19
• 2.2 WIFI概述19
• 2.3 WIFI的关键技术19-21
• 2.3.1 WIFI技术标准的逻辑结构19-20
• 2.3.2 WIFI网络拓扑结构20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 WIFI视频传输的硬件设计22-36
• 3.1 主控单元及基本配置电路设计22-25
• 3.1.1 STM32微处理器22-23
• 3.1.2 基本配置电路23-25
• 3.2 图像采集模块的设计25-28
• 3.2.1 图像采集摄像头25-26
• 3.2.2 图像采集模块的电源时钟设计26
• 3.2.3 图像采集模块的接口设计26-28
• 3.3 WIFI无线传输模块的设计28-34
• 3.3.1 WIFI通信模块28-32
• 3.3.2 无线传输模块的电源设计32
• 3.3.3 无线传输模块接口设计32-33
• 3.3.4 天线接口与阻抗匹配设计33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 4 WIFI视频传输的软件设计36-56
• 4.1 视频传输软件整体方案介绍36-39
• 4.1.1 软件结构36-37
• 4.1.2 软件工作流程37-38
• 4.1.3 STM32的开发设计38-39
• 4.2 图像采集的程序设计39-42
• 4.2.1 图像采集模块的SCCB总线39-40
• 4.2.2 OV2640的图像采集设计40-42
• 4.3 WIFI无线通信部分的设计42-54
• 4.3.1 WIFI传输的软件架构42-43
• 4.3.2 WIFI通信模块与STM32的接口驱动43-44
• 4.3.3 88W8686固件下载44-46
• 4.3.4 Host命令与MAC事件46-47
• 4.3.5 视频传输的网络通信协议的移植47-49
• 4.3.6 WIFI驱动移植及无线功能的实现49-51
• 4.3.7 WIFI网络视频传输功能的实现51-52
• 4.3.8 服务器与上位机显示程序的设计52-54
• 4.4 本章小结54-56
• 5 性能测试56-64
• 5.1 ad-hoc模式测试56-59
• 5.2 Infrastructure模式测试59-64
• 5.2.1 BSS网络下的视频传输测试59-61
• 5.2.2 ESS网络下的视频传输测试61-64
• 6 总结与展望64-66
• 6.1 设计成果总结64
• 6.2 不足及展望64-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

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本文编号：316493