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《基于.無線協(xié)議的智能小區(qū)可視化門鈴系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于802.11無線協(xié)議的智能小區(qū)可視化門鈴系統(tǒng)設(shè)計論文導(dǎo)讀:雖然Linux內(nèi)核小、效率高,但嵌入式系統(tǒng)的硬件資源畢竟有限,因此不能直接把Linux作為操作系統(tǒng),要針對具體的應(yīng)用通過配置內(nèi)核、裁減shell和嵌入式C庫對系統(tǒng)進行定制,使整個系統(tǒng)能夠存放到容量較小的Flash中。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng),802.11協(xié)議,無線視頻傳輸,樓宇智能化1.引言目前樓宇門禁裝置大多為一個簡單的可控電子開關(guān),一般采取語音對話的有線控制方式,不具備可視化能力和無線控制能力,其存在交互效果差、有線網(wǎng)絡(luò)布線繁瑣、智能化程度不夠高的缺點。免費。隨著視頻編、解碼技術(shù)和無線傳輸技術(shù)
2、的快速發(fā)展,智能化樓宇系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展。嵌入式無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品以其體積小、成本低、使用靈活方便等優(yōu)點,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著市場上智能化樓宇的不斷升溫,門鈴系統(tǒng)已作為智能化辦公室和智能化小區(qū)的一個重要組成部分。本研究介紹的智能小區(qū)無線可視化門鈴系統(tǒng)正是在這樣的應(yīng)用前景下,基于802.11無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行設(shè)計的。2.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理如圖1所示,該系統(tǒng)采用低功耗、高性能的嵌入式IDTRC32434作為主控芯片,使用VW2010芯片進行硬實時編解碼以提高編解碼效率,采用PHILIPS公司的BGW200無線芯片進行音視頻碼流的轉(zhuǎn)發(fā)控制。整個系
3、統(tǒng)由服務(wù)器端和客戶端兩部分組成,主要實現(xiàn)音頻視頻數(shù)據(jù)采集和高質(zhì)量編解碼以及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。服務(wù)器端工作原理由CCDSensor和音頻端口進來的輸入信號,經(jīng)過視頻A/D和音頻A/D轉(zhuǎn)換后,進行MPEG4視頻編碼和MPEGMP3音頻編碼。編碼后的視音頻碼流送到網(wǎng)絡(luò)復(fù)用模塊打包后,將壓縮編碼后的數(shù)據(jù)流經(jīng)過802.11x無線網(wǎng)絡(luò)送到客戶端。如下圖1所示:系統(tǒng)客戶端工作原理由無線網(wǎng)絡(luò)接收的音視頻碼流數(shù)據(jù),經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)解復(fù)用模塊解復(fù)用后,獲得的視頻碼流和音頻碼流分別送至視頻解碼模塊和音頻解碼模塊進行MPEG4視頻解碼和MP3音頻解碼。解碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)過視頻模擬編碼、D
4、/A和音頻D/A轉(zhuǎn)換后送到可視終端顯示。如下圖2所示:3.硬件設(shè)計系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要分四個部分:主控制系統(tǒng)、音視頻采集系統(tǒng)、多媒體編解碼系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。免費。3.1主控芯片采用IDTRC32434它是一款64位MIPS,內(nèi)部集成了NANDFlash控制器(FlashC)、32位PCI總線控制器(PCIC)、4通道DMA控制器、4通道SDRAM控制器(SDRAMC)、外部總線控制器(EBUSC)、外部總線接口(E—BUSI)以及2個通用串口等,并通過內(nèi)部總線對它們分別進行控制。該芯片提供高達400MHz的頻率,集成了標準外圍元件互連(PCI)接口,可
5、與802.11a/b/g和串行Ⅵ、等先進外圍設(shè)備連接。處理速度快,功能強,性價比高,能很好滿足嵌入式ucLinux系統(tǒng)的需求。3.2CCD攝像頭和A/D轉(zhuǎn)換芯片SAA7110是Philips公司生產(chǎn)的可編程前端視頻解碼器,它可將輸入的視頻模擬信號轉(zhuǎn)換為YUV數(shù)字信號。其內(nèi)部包含三路模擬處理通道,能實現(xiàn)視頻源的選擇,數(shù)據(jù)輸出格式有YUV4:1:1(8bit)和YUV4:2:2(8bit)兩種。它還包括抗混疊濾波,A/D轉(zhuǎn)換,自動嵌位,自動增益控制,時鐘產(chǎn)生,多制式解碼及亮度、對比度和飽和度的控制等功能。3.3多媒體編解碼芯片該系統(tǒng)采用VW2010作為多媒
6、體編解碼芯片,它是一種實時MPEG-4音視頻壓縮/解壓芯片。其片內(nèi)集成有3個信號處理/控制單元,包括一個視頻編碼(壓縮)器、一個視頻解碼(解壓)器和一個片內(nèi)CPU(內(nèi)部擴展一個音頻編碼DSP、一個音頻解碼DSP、一個多路復(fù)合單元和一個多路解復(fù)合單元)。具有可編程、高性能和低功耗特點,因為每個信號處理/控制單元都由一個RISC處理器和專用的硬件加速器構(gòu)成。3.4802.11b芯片無線模塊采用的芯片是PHILIPS公司的BGW200,該芯片通過高速串口SPI2與處理器的SPI1口連接。SPI(SerialPeripheralInterface,串行外設(shè)接口
7、)是一種同步外設(shè)接口,允許MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進行通信、數(shù)據(jù)交換。當IDTRC32434與BGW200之間互相通信時只能通過BGW200的SPI2口進行,此時IDTRC32434是主(HOST),BGW200是從機(SLAVE),傳輸?shù)臅r鐘由HOST控制。4.軟件設(shè)計本系統(tǒng)軟件設(shè)計按層次劃分主要分為三層:系統(tǒng)初始化引導(dǎo)和嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核移植、外設(shè)驅(qū)動程序編寫(包括USB攝像頭驅(qū)動、無線網(wǎng)絡(luò)模塊驅(qū)動等)、數(shù)據(jù)采集與無線傳輸。4.1系統(tǒng)引導(dǎo)、內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)的建立雖然Linux內(nèi)核小、效率高,但嵌入式系統(tǒng)的硬件資源畢竟有限,因此不能直接把Linu
8、x作為操作系統(tǒng),要針對具體的應(yīng)用通過配置內(nèi)核、裁減shell和嵌入式C庫對系統(tǒng)進行定制,使整個