基于GPRS远程安防监控系统的实现.pdf

本文主要介绍了以SAMSUNG A R M 9（S3C2410）和嵌入式Linux 为平台的，基于SIEMENS M35 模块的GPRS 无线远程监控的硬件和软件方面的设计。主要内容包括：S3C2410内部 芯片的详细分析；ARM9的外围与内部硬件电路的设计分析；AT 指令的收发等等。该系 统实现了以下功能：实时远程监控；拍照储存；短信服务；入侵报警；火灾报警并灭火。 本文重点介绍了在实际研究开发过程中采用的一些技术手段，并简要介绍了一些嵌 入式相关理论基础，同时指出了该系统开发有待于进一步完善发展的方向。 ### 基于GPRS远程安防监控系统的实现 #### 一、绪论 随着网络技术和嵌入式系统的发展，各种远程监控系统得到了广泛应用。本文介绍了一种基于SAMSUNG ARM 9 (S3C2410) 和嵌入式Linux的GPRS无线远程安防监控系统的设计与实现。该系统利用了SIEMENS M35模块进行GPRS通信，并通过摄像头进行图像采集和传输，支持短信服务、入侵报警和火灾报警等功能。 #### 二、关键技术介绍 ##### 2.1 ARM处理器选型 本系统选用的是SAMSUNG S3C2410作为核心处理器。S3C2410是一款基于ARM920T内核的微处理器，它具有以下特点： - **高性能**：主频可达200MHz至400MHz。 - **低功耗**：适用于移动设备和其他对功耗有严格要求的应用场景。 - **集成度高**：内置多种外设接口，如USB、SDRAM控制器、NAND Flash控制器等，便于构建完整的嵌入式系统。 ##### 2.2 GSM/GPRS通讯模块选型 选用的GSM/GPRS通讯模块是SIEMENS M35。该模块具备以下优势： - **可靠的通信能力**：支持GSM 900/1800 MHz频段，可以实现稳定的语音通话和数据传输。 - **丰富的功能**：除了基本的电话和短信服务，还支持GPRS Class 8数据传输，最高可达40.2 kbps。 - **易于集成**：提供标准的AT指令集，便于软件开发人员进行编程控制。 ##### 2.3 主要仪器设备详细设计概述 - **摄像头**：用于图像采集。通过I2C或SPI接口连接到S3C2410，实现图像的捕捉和传输。 - **报警传感器**：包括红外入侵检测器和烟雾探测器，用以监测非法入侵和火灾情况。 - **电源管理**：采用高效的电源管理方案，确保整个系统的稳定运行。 #### 三、系统设计 ##### 3.1 系统架构 系统由以下几个部分组成： - **硬件层**：包括S3C2410处理器、GSM/GPRS模块、摄像头、传感器等。 - **嵌入式Linux操作系统**：提供稳定的操作环境和支持多任务处理。 - **应用程序层**：包括摄像头驱动、GPRS通信模块、报警处理程序等。 ##### 3.2 软件设计 - **摄像头驱动移植**：将摄像头驱动程序移植到S3C2410上，实现图像的采集。 - **GPRS通信模块**：编写软件来控制GSM/GPRS模块发送和接收数据。 - **报警处理程序**：设计算法来处理来自传感器的数据，并触发相应的报警机制。 #### 四、关键技术实现 ##### 4.1 AT指令的收发 - **发送指令**：通过串口向M35模块发送AT指令，控制模块执行特定操作。 - **接收指令**：设置M35模块处于等待状态，当接收到外部信号时，通过串口返回响应信息。 ##### 4.2 GPRS数据传输 - **初始化配置**：配置M35模块的工作模式、网络参数等。 - **数据发送**：将采集到的图像数据通过GPRS上传至指定服务器。 - **数据接收**：接收服务器发送过来的数据或命令。 #### 五、系统功能 - **实时远程监控**：用户可以通过网络实时查看监控区域的情况。 - **拍照储存**：系统自动或手动触发摄像头拍摄照片，并存储在本地或上传至云端。 - **短信服务**：通过GPRS模块发送短信通知，例如报警信息。 - **入侵报警**：当检测到非法入侵时，系统自动触发报警，并通知相关人员。 - **火灾报警并灭火**：当烟雾探测器检测到烟雾时，触发报警，并启动灭火装置。 #### 六、总结 本系统通过结合嵌入式Linux系统、ARM处理器和GPRS无线通信技术，实现了一个功能齐全的远程安防监控系统。该系统不仅可以实现实时监控，还能进行远程拍照、报警通知等，极大地提高了安全性。未来的研究方向可能包括提高系统的智能化水平、优化通信效率等。