畢業(yè)論文設計--無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計.doc

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1、目錄1引言12方案論證42.1方案1——采用A/D和D/A轉換的數(shù)字無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)42.2方案2——數(shù)字和模擬結合的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)53系統(tǒng)概述74單元電路設計84.1射頻發(fā)射電路84.2射頻接收84.3數(shù)字無線發(fā)射電路94.3.1C8051F310單片機介紹94.3.2nRF905芯片介紹134.3.3數(shù)字無線發(fā)射硬件電路174.3.4液晶顯示電路194.4數(shù)字無線接收電路234.5電源電路244.5.1+5V電源電壓設計244.5.2+3.3V電源電壓設計244.5.3蓄電池255軟件設計265.

2、1數(shù)字無線發(fā)射電路程序設計265.1.1發(fā)射電路程序265.1.2液晶顯示電路程序265.2數(shù)字無線接收電路程序設計286測試結果30結論31參考文獻32附錄A無線發(fā)射電路33附錄B無線接收電路34II附錄1發(fā)射程序35附錄2液晶程序40附錄3接收程序61致謝67II1引言無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。無線視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡以及圖像處理、傳輸技術的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控制技術也有長遠的發(fā)展。在國內(nèi)外市

3、場上，主要推出的是數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控兩類產(chǎn)品。前者技術發(fā)展已經(jīng)非常成熟、性能穩(wěn)定，并在實際工程應用中得到廣泛應用，特別是在大、中型視頻監(jiān)控工程中的應用尤為廣泛；后者是新近崛起的以計算機技術及圖像視頻壓縮為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了模擬系統(tǒng)部分弊端而迅速崛起，但仍需進一步完善和發(fā)展。目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正處在數(shù)控模擬系統(tǒng)[1]與數(shù)字系統(tǒng)混合應用并將逐漸向數(shù)字系統(tǒng)過渡的階段。數(shù)字信號控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為基于微處理器的視頻切換控制加PC機的多媒體管理和基于PC機實現(xiàn)對矩陣主機的

4、切換控制及對系統(tǒng)的多媒體管理兩種類型。80年代是微處理器的年代，視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用微處理器固件發(fā)展的矩陣切換器，將原來分散的全硬件視頻監(jiān)控系統(tǒng)微型集中化，如將視頻切換、對前端的控制等功能集合一起，一機處理，是技術上的一個突破。自備微處理器的矩陣主機可通過PC機的圖形管理軟件實現(xiàn)以下功能：（1）對單一工作站之中的視頻監(jiān)控、出入口控制、內(nèi)部通訊、報警等進行綜合全面控制(注：只能提供一個簡單的、可增強系統(tǒng)控制功能的用戶界面，但不能代替矩陣主機的安防配置和編程能力)；（2）任意一臺工作站可通過網(wǎng)絡，控制其它工作站

5、所連接的矩陣主機、報警設備，完成視頻切換、云臺、鏡頭控制及報警聯(lián)動等；（3）可通過軟件實現(xiàn)對眾多矩陣主機和報警接口軟件模塊的控制?；赑C機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用軟件設計，實現(xiàn)攝像機到監(jiān)視器的視頻矩陣切換，云臺和鏡頭的控制，通過串口連接報警設備的報警信息，并通過程序編程自動完成視頻切換、云臺控制、報警聯(lián)動、報警錄像等各項控制功能。系統(tǒng)能充分利用PC機的資源，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨電腦技術的發(fā)展而不斷進步，同時其開放性的結構特性更可使之與其它多種系統(tǒng)如與消防報警系統(tǒng)、出入口管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等實現(xiàn)互動集成。70

6、隨著微處理器、微機的功能、性能的增強和提高，多媒體技術的應用，系統(tǒng)在功能、性能、可靠性、結構方式等方面都發(fā)生了很大的變化，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成更加方便靈活、與其它技術系統(tǒng)的接口趨于規(guī)范，人機交互界面更為友好。但由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息流的形態(tài)沒有變，仍為模擬的視頻信號，系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構主要是一種單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡，介質專用的特點，因此系統(tǒng)盡管已發(fā)展到很高的水平，已無太多潛力可挖，其局限性依然存在，要滿足更高的要求，數(shù)字化是必由之路。90年代末，隨著多媒體技術、視頻壓縮編碼技術、網(wǎng)絡通訊技術的

7、發(fā)展、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起，現(xiàn)今市場上有兩種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)類型，一種是以數(shù)字錄像設備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式視頻Web服務器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)[2]。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡化、系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認的發(fā)展方向，而數(shù)字化是網(wǎng)絡化的前提，網(wǎng)絡化又是系統(tǒng)集成化的基礎，所以，視頻監(jiān)控發(fā)展的最大兩個特點就是數(shù)字化和網(wǎng)絡化。被廣泛運用于商業(yè)領域、金融領域、教育領域、高危領域、個人領域等。許多書籍都對無線電系統(tǒng)有一定的介紹，但是沒有相關的書本詳細的介紹無線視

8、頻監(jiān)控這一部分的內(nèi)容。基于無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展迅速更新、升級及應用廣泛等這些特點，本畢業(yè)設計主要對模擬信號數(shù)字化控制，使其推向數(shù)字化的應用領域來進行研究。運用C8051F310單片機控制進行數(shù)據(jù)信息無線傳送，通過高頻調(diào)制電路對射頻圖像信息進行無線傳送。電路主要采用射頻無線發(fā)射、射頻無線接收、數(shù)字無線發(fā)射、數(shù)字無線接收等模塊完成電路的設計。本設計中運用了nRF905收發(fā)模塊，此模塊提供了SPI接口方便與C8051F310單片機的SPI口連接。