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基于ARM处理器S3C2440的无线监控系统设计

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      无线网络技术在近一两年开始全面普及,无论是在家庭用户还是企业用户中,我们都能看到无线技术的影子。 认识无线监控,相信大家对有线监控系统比较了解,有线监控系统主要由网络摄像机、云台、视频服务器、监控终端等设备组成。而无线监控系统所需要的设备则比较简单,它只需要无线网络摄像机、无线AP、监控终端等设备组成,如果需要远距离无线监控,还要增加户外无线网桥等设备。

  在此提出一种基于嵌入式Windows CE5.O的无线视频监控系统。解决了传统视频监控系统成本高、体积大、传输距离有限、功耗大、安装不方便等问题。该系统的设计将为无线视频监控提供一种新的思路、方法和技术路线;在安防、远程教育、远程视频会议、医疗系统等无线视频领域具有广阔的应用前景。

  Windows CE作业系统是Windows家族中最新的成员,专门设计给掌上型电脑(HPCs)所使用的电脑环境。这样的作业系统可使完整的可携式技术与现有的Windows桌面技术整合工作。 Windows CE 被设计成针对小型设备(它是典型的拥有有限内存的无磁盘系统)的通用操作系统, Windows CE 可以通过设计一层位于内核和硬件之间代码来用设定硬件平台,这即是众所周知的硬件抽象层(HAL)(在以前解释时,这被称为 OEMC (原始设备制造)适应层,即 OAL; 内核压缩层,即 KAL. 以免与微软的 Windows NT 操作系统 HAL 混淆)。

  1 系统的整体硬件框图介绍

  基于嵌入式WinCE5.0的无线监控系统的硬件系统主要由嵌入式终端和服务器端的PC机组成。嵌入式终端平台的微处理器选择的是基于ARM9T20内核的S3C2440,S3C2440有丰富的接口,其中摄像头接口与CMOS的摄像头相连,串口与GPRS发射模块相连;服务器端主要是1台PC机和GPRS接收模块。整个框图如1所示。
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  系统首先通过S3C2440微处理器控制CMOS摄像头采集图像数据,经过压缩编码后,再通过GPRS无线发射模块将压缩后的数据发射出去,在服务器端的PC机通过GPRS接收模块接收数据,并通过相应的应用程序,对视频数据进行解码,并通过屏幕显示出来。其中包含有S3C2440微处理器的嵌入式终端平台的核心控制板如图2所示。

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        2 系统的扩展接口设计

  2.1 摄像头接口设计

  摄像头(CAMERA)又称为电脑相机,电脑眼等,是一种视频输入设备,被广泛的运用于视频会议,远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。另外,人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像,影音处理。

  摄像头中用的图像采集芯片为OV9650图像传感器,该图像传感器具有10位的数据接口和标准的SCCB接口,采用CSP一28封装,体积小。

  该芯片支持RGB(4:2:2),YUV(4:2:2),YCrCb(4:2:2)三种数据输出格式,内置138个设备控制寄存器,地址分别从Ox00~Ox8A,通过SCCB接口可以方便地设置传感器视窗大小、增益、白平衡校正、曝光控制、饱和度、色调等参数。包含有图像传感器OV9650摄像头模块如图3所示。
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