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1、嵌入式系统项目设计开题报告final嵌入式系统项目设计开题报告final嵌入式系统项目设计开题报告设计命题：基于GPRS的可视化智能家居安防系统组 别： 指导老师： 组 长： 成 员： 成 员： 成 员： 成 员： 2014年4月3日这一类的“家庭智能化系统”，将会有更多的住宅安装上这一类高科技智能化系统产品。目前美国有一种占据市场主流的产品X-10，销售已超过1亿个，设计户型为单体别墅，应用多为旧房改造，仅在美国便有超过400万个家庭在使用，但这些产品技术限制较多，并不适合在我国原样照搬使用应用。在网络经济时代的大潮中，智能社区的安防建设显得越来越重要，国外的许多大公司已进入到该领域中，如微

2、软公司投资一家Itran公司，专业从事家庭安防和家庭自动化方法的开发设计。IBM公司与建筑商合作，为用户提供装备先进的安防系统的智能化住宅。美国联邦政府和以IBM，AT&T等大型IT企业为首，投资4000亿美元，为全国500万个小区和9000万个家庭提供全面的小区和家庭的安全防护和信息服务。1.1国内研究现状目前，安防产品在国内市场结构方面呈现三个特点：第一是地区分布不均衡。北京、上海、江苏、浙江、广东和山东六个省市的安防企业占43%左右。第二是安防产品差别程度不大，国内安防产品企业，生产同类产品的差异性不大。这意味着产品容易替代，垄断程度低。第三是在市场进入障碍上呈现弱势。安防产品是境外企业

3、争相进入的热点，进入障碍的高低，影响着市场内已有企业优势的大小。境外安防产品的成熟程度比中国至少早20-30年。国内一些安防监控系统大都采用常规的计算机与通讯技术，即以单片机为核心的区域控制器以及以RS-232或RS-485串行通讯总线为标准的系统连接，监控系统通过现场安装的传感器、控制器以及相应的变送器和执行机构对各种被监控对像进行自动检测和控制，这种系统虽然可以满足大多数用户的要求，但由于它的集成度较低、规范性差，而且又无统一标准，所以，系统的可靠性、维修性、互换性以及可扩充性均难以达到理想效果和规范要求。1.2可视化智能家居安防系统的应用前景尽管智能家居在国内是一个新兴的行业，但是，它也

4、正以不可抵挡之势迅速崛起。自智能家居走进中国以来，在短短几年的时间里，智能家居生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业，其行业发展之迅速是目前国内任何其它行业所无法比拟的。目前，我国智能家居生产厂商、分销商、集成商与装饰公司都形成了相当规模，不少国内知名企业纷纷涉足智能家居行业，如青岛海尔、清华同方、TCL等，并涌现出一些较具影响力的智能家居专业厂商，如上海索博智能电子有限公司、北京九州易居科技有限公司、天津瑞朗智能家居电子科技有限公司等，智能家居产品已开始走进中国的家庭。随着智能家居热潮在世界范围内的日渐兴起，中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应

5、用，智能家居已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向，在不久的将来，没有智能家居系统的住宅肯定不合潮流。从目前的发展趋势来看，在未来的20年时间里，智能家居行业将成为中国的主流行业之一，智能家居安防系统则是其中重要的一部分，其市场的发展前景是非常广阔的。2本设计的技术路线图像监控技术从模拟图像监控到数字图像监控是监控系统发展的趋势，是数字化技术和计算机技术发展的必然结果。嵌入式图像监控系统属于数字图像监控系统，能够很好满足客观现状对图像监控系统的要求，达到多方位远程监控的目的。基于ARM的嵌入式图像监控系统的研究具有重要的现实意义。具体在整个系统的设计中，为了使设计合理，确保系统的可靠性和后续升

6、级，以获得最佳的设计效果，本系统设计中遵循以下几个设计原则：(1)用最新或是功能更完善的芯片功能强的芯片能够达到更高的精度和可靠性，可大大简化设计电路，使系统的精度和可靠性得到了保证。通过正确选用高性能的ARM芯片，提高了系统的可靠性，并使设计留有余地，为以后的升级提供了方便。(2)电路设计上应该留有余地，以考虑将来扩展和修改的需要因为软件的升级比硬件要方便得多，而且往往只要修改或添加软件中数据处理的模式或算法，就可以大幅度地提高系统的功能。因此，应该在硬件设计时尽可能地留有余地，以便将来的修改和扩充。(3)以软件代替硬件(4)软件设计中引入嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统的引入使得软件设

7、计简单化、结构化、模块化。3系统硬件设计根据选定的系统设定方案，参考S3C2410的数据手册等资料，系统的结构包括ARM9（S3C2410）核心处理器、16MFLASH、64MSRAM、图像采集模块和GPRS模块，其总体结构如图4-1所示：图4-1 系统原理框图系统硬件主要有以下几部分构成： (1) 中央控制部分采用三星公司的ARM9(S3C2410)处理器，其中S3C2410芯片集成了大量的功能单元，详情见微处理器的的主要性能。外围的存储器有64MSRAM、16MFLASH。 (2) GPRS模块选用工业级双频GPRS模块西门子MC35i。MC35i支持标准的AT指令集和标准的3V SIM卡

8、，具有良好的温度特性和稳定的工作性能。其与S3C2410的连接方式采用的是串口连接方式。 (3) 图像采集模块采用的是V3000的USB接口摄像头，主控芯片是OV511芯片，一个专用的数字摄像IC到USB的接口芯片，内含数字摄像IC接口、DRAM接口、实时图像压缩引擎、USB接口、I2C接口、FIFO等功能，用于将摄取的数字视频图像直接通过USB接口送入CPU进行处理。 (4) 还有电源模块，用于系统供电。4系统软件流程设计嵌入式系统在运行初期需要对系统外围设备进行检测和驱动加载，而本文构建的监控系统属于嵌入式系统的应用程序。当打开系统电源，首先执行bootloader程序，bootloade

9、r只是负责在kernel没有运行时管理一些必要硬件，实现布局系统和主机通信、把kernel的起始地址放到指针中启动，其作用类似PC机启动前的BIOS引导。之后就是Linux内核初始化，其主要工作是划分物理内存和创建进程。然后检测外围设备并加载驱动程序；之后加载根文件系统。当前面的所有初始化工作做完之后就开始加载监控系统。监控系统大多都是后台程序，系统运行起来就开始进行监听，当有信号触发时则进行相应的服务，软件流程图如图5-1所示。图5-1 系统软件流程5预计难点PCB设计和布线；基于GPRS的MMS和SMS技术的实现；摄像头红外感应的识别；业务解决方案WAP的使用；6预计成果基于GPRS的可视

10、化智能家居安防系统预计实现以下功能：通过触摸屏上的虚拟数字键盘输入主人手机号以及设置解除报警密码；通过触摸屏上的虚拟按键开启或关闭监控模式；通过红外摄像头以红外的方式监控，可实时拍照；当检测到有物体触碰红外线时，立即拍照，并以彩信的方式发送照片到设定的手机上，同时蜂鸣器报警；可通过手机短信的形式解除报警；参考文献1 周中艳 基于GPRS的智能家居报警系统的设计和实现 徐州机电工程高等职业学校 2012年2 赵继春 智能家居安防系统设计 河北工程大学 2007年3 赵传 基于GPRS和ZigBee的智能家居安防系统 2012年4 李晋 基于ARM和FPRS智能家居安防视频监控设计 西安电子科技大学 2011年5 三星S3C2410数据手册