远程无线可移动视频监控系统：基于物联网与嵌入式技术.doc

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1、远程无线可移动视频监控系统：基于物联网与嵌入式技术引言　　测温测量和控制在当今社会生活中扮演着至关重要的角色，国际国内市场现有的多种测温技术涵盖了安检、市场、生活、消防、科研等诸多领域。温度的测量和控制在工业生产中有广泛的应用，尤其在石油、化工、电力、冶金等重要工业领域中，对温度的测量和监控是非常重要的一个环节。在传统的温度测量系统中，温度采集器通常采用模拟温度传感器，模拟信号在传输的过程中容易受到干扰从而影响测量的准确度，模拟信号转化成数字信号，精度较高的A/D转换器一般价格昂贵，对于传统系统存在的不足，结合国内外在温度监测系统上的研究现状，本文进行了新的设计。　　本文智能测温系统基于

2、物联网技术与嵌入式技术实现远程无线可移动的视频监控系统，依托于FS_S5PC100开发平台用三星公司先进的基于Cortex-A8内核的S5PC100处理器和无线网卡WI-FI作为硬件载体，综合应用WLAN、嵌入式Linux和JSP技术等技术，以程序软件的通用性和易用性为方向，实现无线视频和智能测温系统控制以及环境信息采集。　　　　图1平台硬件组成结构图　　　　图2系统软件结构框图1系统总体设计1.1平台设计接口目标与功能　　本文设计智能温度采集系统，需要具备温度采集、温度数据的存储、温度数据的显示和网络通信功能。因此，平台拟设计的接口如下：　　　　图3S5PC100DDR2SDRAM电路

3、原理图　　　　图4S5PC100NandFlash电路原理　　电路板设计温度传感器采集接口1路，温度传感器采用DS18B20一线制通信接口；由于平台需要对采集的数据存储同时又需要存储本地操作系统代码，需要有稳定的存储方案，因此平台设计NANDFLASH与SD卡结合的存储方案，其中NANDFLASH主要用于存储本地代码，SD卡用于存储采集数据；系统需要将采集的温度以及历史温度实时的显示　　出来，因此需要集成图形显示接口，系统中采用24bitTFTLCD接口电路；系统为满足远程对平台采集数据访问功能，因此集成一路10M/100M自适应以太网接口；为满足对温度的监控需要，平台集成一路PWM蜂鸣

4、器接口以及一路RS232接口，RS232接口可连接GPRS模块。调试扩展接口：系统应集成1路RS232接口，用于使用控制终端对系统进行调试。课题设计平台可实现定时温度采集、显示以及温度超限报警等功能，其主要工作流程如下：　　1.平台能够以定间间隔对采集温度传感器数据；　　2.采集的温度数据按时间顺序保存在本地数据库中；　　3。每次采集温度与设定温度上、下限进行比较，当温度超限后可发出本地报警或远程报警信号，本地报警信号通过蜂鸣器报警音实现，远程报警信号可以通过外接GPRS实现短信报警；　　4.平台具备远程数据访问功能，可通过网络实现对本地数据库的访问。　　1.2平台的硬件电路各模块选型　

5、　根据平台的接口和功能需求，将系统按照功能划分进行模块化设计，其个功能模块的选型如下：1.2.1平台处理器单元　　平台需要具备温度采集、大容量数据存储、网络通信等功能。因此，其处理器部分具备运行文件系统以及网络协议簇的能力。课题提出以ARM微控制器为核心处理器的解决方案，利用ARM微控制器可搭载操作系统和能够处理复杂协议族的能力；降低了系统设计的风险，提高平台计的可实施性与灵活性。　　ARM微控制器在本系统中的作用主要是，采集温度传感器温度值，并实现存储以及转发功能。平台采用三星公司先进的基于Cortex-A8内核的S5PC100处理器设计而成。S5PC100处理器采用64位内部总线构架

6、，包括强大的硬件加速器，如：动态视频处理，显示控制和缩放。支持多种格式的硬件编解码：MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX。其硬件　　　　图5S5PC100SD卡电路原理图　　　　图6DS18B20与接口原理图　　加速功能支持实时的视频会议和模拟电视输出，支持NTSC和PAL模式的HDMI。S5PC100内部集成了24BITLCD接口、TVout接口、Camera输入接口、4路串口、SD卡接口、SPI、100M网口、USB2.0-OTG接口，USBHost接口、矩阵按键扫描接口、SPI通信、I2C通信接口等硬件资源，适用于有高性能要求的嵌入式系统应用场合。　　在平台

7、中需要NANDFALSH、SD卡、以太网等复杂接口的支持，S5PC100具备强大的片内接口，平台需要的外设接口通过S5PC100搭载简单的外部电路即可实现，提高了系统设计的集成度，因此S5PC100非常适用于本系统。1.2.2温度传感器　　平台采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器。其耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。　　DS18B20具有一线通信接口，只需