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《嵌入式遠(yuǎn)程網(wǎng)箱信息采集系統(tǒng) 【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息工程嵌入式遠(yuǎn)程網(wǎng)箱視頻信號(hào)采集前言設(shè)計(jì)的在完成前必須完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,必須了解課題的相關(guān)信息。嵌入式遠(yuǎn)程網(wǎng)箱視頻信號(hào)采集系統(tǒng)需要收集的相關(guān)信息包括硬件和軟件的各種設(shè)計(jì)方案和可鑒戒的技術(shù)。硬件的設(shè)計(jì)主要考慮ARM芯片和外圍設(shè)備的選擇,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇。軟件的設(shè)計(jì)主要要解決圖片的采集和壓縮的過(guò)程,圖片打包傳輸方式。通過(guò)上網(wǎng)了解和圖書館等途徑去了解相關(guān)資料。我們?cè)诰W(wǎng)上瀏覽了數(shù)種方法,下載了多篇有關(guān)教學(xué)模式的文章,研讀了十余篇。概括起來(lái),基于嵌入式遠(yuǎn)程視頻信號(hào)采集的方法的重點(diǎn)有以下幾個(gè):主題1、ARM處理器和硬件的選擇處理器一般使
2、用三星公司的S3C2440微處理器為系統(tǒng)的核心,S3C2440處理器是三星公司在ARM公司的ARM920T處理器核的基礎(chǔ)上,采用更先進(jìn)的制造工藝制造的32位控制器。該處理器具有高性能、低成本、體積小和低功耗的特點(diǎn),支持Thumb和arm雙指令集,能夠很好的兼容多位器件;執(zhí)行效率很高,尋找地址方式靈活簡(jiǎn)單;使用大量的寄存器,執(zhí)行指令速度快;指令長(zhǎng)度固定。S3C2410處理器最高可運(yùn)行頻率可到200MHZ左右,同時(shí)在外圍設(shè)備的配合使用下性能得到加強(qiáng)。YLE2449W開(kāi)放系統(tǒng)做為外圍設(shè)備采用S3C2440作為CPU,擁有64MB的SDRAM和2MB的NORF
3、LASH,64MB的NANDFLASH。支持音頻、視頻輸入和攝像頭,100M網(wǎng)口,觸摸屏LCD顯示器。WLAN模塊支持USB接口,支持GPS模塊接口,支持SD/MMC卡接口、IDE接口、IIC、ADC、JTAG、RTC。八個(gè)按鍵,四個(gè)LED燈和蜂鳴器。在功能上完全滿足設(shè)計(jì)要求在性能和價(jià)格上符合實(shí)際使用的要求,也可以使用S3C2440。核心處理器的主要完成運(yùn)算的功能,其他功能由外圍設(shè)別完成。同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)采用的開(kāi)放源碼的LINUX系統(tǒng)作為軟件運(yùn)行的平臺(tái),節(jié)約了大量成本。利用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸,使視頻的傳輸可以充分利用廣泛使用的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和In
4、ternet網(wǎng)。[18]2、通過(guò)嵌入Linux系統(tǒng)采集USB攝像頭視頻數(shù)據(jù)嵌入式視頻采集端硬件總體結(jié)主要由微處理器芯片、視頻采集壓縮編碼芯片、FLASH芯片和SDRAM內(nèi)存以及無(wú)線信號(hào)傳輸模塊組成。其中微處理器芯片采用的是SAMSUNG的16/32位RISC處理器S3C2410A。為了降低嵌入式視頻采集端的成本,本方案沒(méi)有采用高端的壓縮芯片,而是采用了最簡(jiǎn)單的MJPEG壓縮,故選用了ZC0301作為視頻壓縮編碼芯片,圖像傳感器MI360采集的RGB原始圖像數(shù)據(jù)經(jīng)ZC0301芯片壓縮編碼后輸出的是JPEG格式的二進(jìn)制位流,可以簡(jiǎn)化應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì),因此本設(shè)
5、計(jì)可采用ZC0301P芯片的130萬(wàn)像素的USB攝像頭。開(kāi)放源代碼的Linux系統(tǒng),作為嵌入式操作系統(tǒng)的很優(yōu)先選擇,目前相當(dāng)多微型處理器上都安裝了Linux簡(jiǎn)化版操作系統(tǒng)。設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)將Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)化版移植到S3C2440上,并對(duì)操作系統(tǒng)軟件包中自帶的USB攝像頭驅(qū)動(dòng)程序加以修改和整理,成為專門針對(duì)以ZC0301P芯片為核心的USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序。3、遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)離陸地的海洋網(wǎng)箱養(yǎng)殖廠無(wú)法進(jìn)行有線的視頻數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸,我們現(xiàn)在有兩種可選方案以建立遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸系統(tǒng)第一種是無(wú)線WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻信號(hào)傳輸。無(wú)線WIFI建立的硬件需要兩
6、個(gè)無(wú)線AP(AccessPoint)即無(wú)線接入點(diǎn),它實(shí)際上是用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線交換機(jī),同時(shí)也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的核心。無(wú)線AP是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入用戶進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn),在寬帶家庭、大樓內(nèi)部和園區(qū)內(nèi)部各個(gè)區(qū)域廣泛運(yùn)用,一般信號(hào)覆蓋距離在幾十米至上百米左右,目前主要技術(shù)為802.11系列。大多數(shù)無(wú)線AP還帶有接入點(diǎn)客戶端模式(APclient),可以和其它AP進(jìn)行無(wú)線連接,延展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍各養(yǎng)殖單元直接與主控系統(tǒng)通信,主控系統(tǒng)通過(guò)中功率AP將有線Internet轉(zhuǎn)換成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與各養(yǎng)殖單元之間的進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。WiFi技術(shù)原于短距離的無(wú)線通信(300m
7、左右),但隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在室外中功率AP的作用距離已可達(dá)數(shù)十Km,完全能滿足海水養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控需要(一般像深水網(wǎng)箱離岸也不會(huì)超過(guò)數(shù)Km)。且中功率的AP設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)卡也較廉價(jià),我們認(rèn)為它是適合于海水養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控通信的一種最佳方案,它的主要優(yōu)點(diǎn)有:通信速率高(可達(dá)54Mbps),可以快速進(jìn)行多路的視頻通信,尤其適用于那些需要對(duì)多路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻圖像監(jiān)控的場(chǎng)合;組網(wǎng)簡(jiǎn)單易行;自組通信網(wǎng)絡(luò),不必支付通信費(fèi)用;更適合于在海水養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)處于移動(dòng)通信的盲區(qū)中使用;通信系統(tǒng)的硬件成本低。使用WIFI技術(shù)需要一個(gè)總的控制臺(tái),放置在路地,在陸地上設(shè)置一個(gè)無(wú)線AP,
8、在遠(yuǎn)洋漁場(chǎng)放置另一個(gè)無(wú)線AP。在每個(gè)視頻采集端安裝無(wú)線網(wǎng)卡與遠(yuǎn)洋端的無(wú)線AP連接以完成整個(gè)信號(hào)