基于3G手机的视频监控系统设计与实现
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2020-10-20
17:58:12
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基于基于3G手机的视频监控系统设计与实现手机的视频监控系统设计与实现
3G网络的发展，手机将成为信息社会的核心枢纽，随时、随地地进行远程检测实时监控已成为需求。本文介绍
了基于Micro2440开发板的手机视频监控系统设计方案，前端视频采集以ARM920t内核的嵌入式微处理器
S3C2440为硬件核心，以WinCE为嵌入式实时操作系统。
摘要： 摘要： 3G 网络的发展， 手机将成为信息社会的核心枢纽， 随时、随地地进行远程检测实时监控已成为需求。本文介绍
了基于Micro2440 开发板的手机
随着3G 网络技术的快速发展以及3G 手机各项功能的增强， 使得利用3G 手机实现随时随地的视频监控已成为可能。而嵌
入式技术作为当今IT 业的热门技术， 各种嵌入式芯片如DSP， A RM， SOC 等被广泛应用于数码、安防、交通信号采集、远
程医疗等领域［ 1］ ， 可以预见未来便携式多功能的个人医疗数字服务终端会像手机一样普及［ 2］ ， 用户可以随时随地地
将自己重要的生理信息实时、准确、快速地传送到远程医疗中心或家庭护理专家处， 从而得到医生的专业建议和指导， 实现
远程医疗监护的应用。文献［ 3］ 中的无线监控系统也用到ARM9 芯片和WinCE 操作系统， 但对软件设计部分论述不清晰，
文献［ 4］ 论述的基于ARM 的无线视频监控系统只介绍了简单的硬件结构和程序流程图， 没有给出实验结果， 文献［ 5］
只给出了仿真图， 文献［ 6］ 论述的基于3G 的手机远程监控系统也只介绍了简单的系统框图和应用实例， 并没有实验结
果， 文献［ 7］ 和文献［ 8］ 均采用ARM9 内核嵌入式芯片， 且采用Linux 操作系统，但是都没有实验验证， 且主要论述的
是Linux 内核编译。本文设计一种基于ARM9 芯片的3G 手机嵌入式视频采集系统， 该系统与参考文献［ 3-8］ 所论述的视频
采集系统相比， 具有体积小、能耗低、更新维护方便、开发难度低等特点。
1 系统硬件结构系统硬件结构
本系统的硬件平台实物如图1， 鉴于系统的可靠性、可扩展性、可维护性， 本系统采用模块化的设计原则， 整个系统的
视频采集系统硬件由3 个部分构成。
图1 硬件平台实物
1. 1 微系统核心模块微系统核心模块
该模块是由嵌入式微处理器S3C2440A， NANDFALSH 接口电路、SDRAM 接口电路和总线接口电路组成。S3C2440 是
三星公司基于ARM920T 内核的32 位RISC 微处理器芯片， 为手持设备及一般类型的应用提供低价格、低功耗、高性能小型微
控制器的解决方案。采用了新的总线架构AMBA， 其内核还实现了MMU， Har vard 高速缓冲体系结构。另外其加强的ARM
体系结构MMU 支持WinCE， Linux 和EPOC32等操作系统［ 9］ ， 支持ARM 调制体系结构， 支持从NAND FLA SH 存储器
启动。而且， 它还集成了丰富的片上功能， 如LCD 控制器、UART 接口、USB 主从接口、I2C 接口、CAM IF 单元等。
SDRAM 虽掉电不能保存数据， 但它有非常高的读写速度， 故适合主程序的运行。本系统采用2 片32 MB型号为
HY57V561620 的芯片级联构成64 MB 的SDRAM 存储器， 该芯片的内部存储结构是4 Banks×4M×16 b， 共4 个Bank。
NAND FLASH 存储系统采用三星公司的K9F1208U0M 芯片， 存储容量为64M× 8 b。核心模块与外设控制模块的接口连接由
总线接口实现。
1. 2 视频采集模块视频采集模块
该模块采用Micro2440 开发板自带的CMOS 摄像头接口， 直接使用友善之臂提供的CAM130 摄像头模块， 该模块由一个
130 万像素的CMOS 图像传感器OV9650 及其接口电路、电源电路组成。选择CMOS传感器是因为它有集成度高、体积小、
功耗低、编程方便、易于控制、成本低等优点， 并且该类型的传感器正向低噪声和高灵敏度等方向发展， 故CMOS 传感器是
目前低像素图像采集系统的最佳选择。接口电路将图像信号进行A/ D 转换和处理， 传送到处理器的CAM IF。
微系统核心模块通过I2C 串行总线实现对传感器的控制。电源电路由电源转换芯片A S1117 为摄像头提供1. 8 V 和2. 8 V
电压， 其中2. 8 V 电压是通过可调压芯片分压得到（ 即为图2 中的VDD_CAM） 。该模块的供电电压为3. 3 V， 与微系统核
心模块的供电电压是一致的， 无需另外单独提供。
1. 3 外设控制模块外设控制模块
该模块由LCD 与触摸屏接口电路、JTA G 调试接口电路、U SB 主从口电路、复位电路、电源电路、RS 232串口电路等
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