基于ARM的大田视频采集模块设计

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1、2015年4月农机化研究第4期基于AＲM的大田视频采集模块设计11，211何鹏，弭海滨，杨曼，罗运友(1．齐齐哈尔大学通信与电子工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006;2．齐齐哈尔市公安局，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要:开发了一种农业视频监控系统，采用主控芯片为S3C2440的FL2440开发板和芯片是Z301的USB摄像头来共同构成模块的硬件操作平台。该模块是对嵌入式Linux内核的剪裁、制作和烧写。同时，对USB摄像头驱动程序、视频采集程序、LED实时显示程序和网络传输程序的设计过程进行了详细的描述，且在农田中进行了模块的现场调试。该大田视频采集模块的成本低廉、性能稳定

2、、功耗低，它采集到的视频图像不仅能显示在LED上，还能通过网络传输程序传输到PC机进行显示，且所显示的视频图像非常地清晰和连贯，符合地理环境上的需求，促进了农业信息化的发展。关键词:大田;视频采集;嵌入式系统;农业信息化中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)04－0226－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.0540引言1设计原理及内容随着全球科学的飞速发展，计算机技术被普遍运1．1设计原理用到社会的各个领域。结合农业科学、地球科学、信为实现嵌入式田间图像视频采集，主控芯片选择息科学等许多学科技术的数字农

3、业，本质是对农作物使用比较广泛的S3C2440芯片，摄像头采用芯片为中相应生长环境的因素、病虫害情况、自身生长发育、土星微ZC301的USB摄像头，把采集到的植物视频信息壤水肥情况变化进行观测记录，对农作物生长进行模传输到主控芯片中。主控芯片包括把采集的视频信型化表达;通过模拟来获得农作物更加准确的动态信息显示到LED触摸屏上，还要把采集到的信息传输到息及更加准确地进行预警;再根据实时监测做出更科PC机中。大田视频采集模块总体结构如图1所示。学、更适宜农作物生长的决策，使农业资源得到更合理、更科学的利用，从而降低农业的生产成本，生态环［1－2］境也就得到很好的改善。当今的农业

4、生产只有坚持走数字农业的道路，才能把生态、社会和经济等方面的综合效益达到最高，也才能够使农业实现可持续［3］发展。目前，最新视频监控系统主要用到的微处理器有AＲM、FPG、SOPC等，大多数采用AＲM作为主控芯片。Linux操作系统内核能够进行灵活的裁剪，工作图1大田视频采集模块总体结构图的效率高、稳定性好，在移植方面的性能也非常强大;软件方面包括USB摄像头的驱动程序、视频采集并且Linux的源代码是开源的，TCP/IP网络协议栈也程序、LED实时显示程序网络传输程序的设计、调试、十分完整;同时，蓝牙、红外线、局域网(WLAN)、烧写等操作。［4－5］GPＲS、3G、Zig

5、Bee等无线技术的飞速发展，为减少1．2主要研究的内容铺设电缆等投入、降低成本创造了条件。1)对AＲM嵌入式Linux的内核，Bootloader、YAFFS根文件系统的制作和移植，即完成软件平台的收稿日期:2014－04－14基金项目:科技部科技惠民计划项目(2013GS230301)搭建;作者简介:何鹏(1970－)，男(蒙古族)，黑龙江肇源人，教授，博士，2)中星微ZC301的USB摄像头驱动程序的设计;(E－mail)paper503@163．com。3)模块的视频采集程序的设计;通讯作者:弭海滨(1982－)，男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，(E－mail)mym

6、0514@163．com。4)设计驱动LED，来显示采集到视频信息的·226·2015年4月农机化研究第4期程序;gz;5)设计TCP网络传输程序，把视频信息发送4)进入到内核目录下使用模块编译命令来编制出去;内核模块;6)把采集到的视频图像显示到PC虚拟机上。5)使用模块安装命令对模块进行安装;6)使用配置命令对其进行配置，编译命令进行编2总体设计译，安装命令进行安装;2．1平台设计7)进入到根文件目录下使用ln－s命令来进行链2．1．1BootLoader制作和移植接，重新再编译内核;首先按下任意键，使AＲM9的程序运行停止在如8)将编译生成的内核映像文件通过USB传输到

7、图2所示的在DNW软件上出现主选择菜单界面;接开发板的根文件系统中。着选择下载到flash，即选择‘1’，使用USB下载;在DNW软件上出现有关闪存的各个存储区间的情况。在上一步完成的基础上，再选择FLb．bin要烧写到NAND闪存中的位置，即选择‘0’，烧写到NAND闪存中的boot的位置;然后在DNW软件界面下执行配置选项中的操作执行指令，来进行下载地址、COM口和波特率设置;在DNW软件上点击USBPort选项中的传输操作，找到要烧写FLb．bin的位置，选中FLb．bin文件;文件传输完成后即完