基于STM32的无线视频监控智能小车设计

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摘要:随着人们对智能化产品需求的不断扩大,嵌入式技术、数据传输技术、无线视频监控技术得到了快速的发展。与此同时,多媒体传输技术、视频图像采集技术和无线网络通信技术对智能化产品的发展和应用也产生了重大的影响。由于WIFI无线网络相比传统的通信方式具有覆盖面积大、布线比较简单、传输速度快等优势,因此能够应用在机电设备较为密集、空间范围小、环境恶劣、有线电缆布线难度大的煤矿井下,以及满足工业现场环境复杂危险的各种要求。然而,嵌入式处理器这些年来的发展迅速,它具有功耗低、体积小、经济实用、性能稳定等特点,因此越来越多的技术也朝着与嵌入式结合的方向发展,例如视频监控技术。日常生活中智能手机作为当代每个人
The Design of Wireless Video Surveillance Intelligent Car Based on STM32 B.E.( Anyang Institute of Technology) 2011 a thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering Physical Electronics n the Graduate school of Lanzhou University of Technology Supervisor Professor PU Zhongsheng June 2014 兰州理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担 作者签名: 垄婕 日期:26月7日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文 被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密口,在年解密后适用本授权书 2、不保密冈。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名=捷日期:204年6月7日 导师签名:深步微日期:守年6月7日 硕士学位论文 目录 摘要 ■■■■■■量■ ■■■■雪 ■■■■B■■■悬 ■■量■ Abstract工 第1章绪论 鲁额基普都提看都看都级着物调拍看自看删意普镇 11视频监控智能小车概述 12视频监控智能小车的发展现状., 13本论文的主要工作以及章节安排 131主要工作 鲁日高■。。着昌即甲国自着即甲■日鲁着鲁1量的口看着非鲁·看鼻看0划 132论文结构, 限春D看■着日■祠日會。即音■司曲日鲁画即留鲁。非自自。物鲁塑看旨参司即口着鲁鲁D是即非 23345 第2章视频监控智能小车的系统总体设计 聊■■器园国■■■聊聊■■■■■■■矿■■国■■■矿■■■■D器■富身■ 21智能小车系统的总体设计, …5 211智能小车系统的总体设计思路… 5 212智能小车总体设计框图 213设计的可行性分析 22系统集成开发环境 ■D■■■國■■自自■如咖d量@■鲁■着暴ρ鲁■看■■口·■D■●自■看看急角自目日鲁鲁口自a喜 ▲■■置D■ⅧD口 2.21硬件开发环境 2.2.2软件开发环境灬… 5677889 2.23程序调试环境 自是眼名匹售鲁自暮是兽兽基吸唱名普血喜B兽看酱鲁.昌昌当最自鲁鲁音酒鲁鲁鲁鲁鲁酒冒看盲1鲁幽 23WH技术介绍 10 231WF协议基本内容 23.2WF的基本工作原理 p■自器■■■当自 10 23.3WF技术的特点… 11 24本章小结 11 第3章视频监控智能小车系统硬件设计, ■富■■【■磊■■■■■■■■■■■幂■■口■■■■■薛■■■■■露■■ 12 31嵌入式系统硬件设计… ■。鲁国函丝国鲁看。■■画 。看曾■■聊暂聊目自日 章口甲口鲁■血 12 3.11嵌入式系统硬件设计概述,,n 312系统硬件总体设计,,12 32系统硬件模块选型 13 3.21微处理器模块选型. 基于STM32的无线视频监控智能小车设计 3.2.2红外传感器模块选型 15 3.23电机驱动模块选型, 15 324视频采集模块选型 鲁鲁自·鲁。自d矿垂口 18 3.25无线路由器模块改造 19 326电源电路模块设计 N即国雪着■p道萨D■每复即ED■真息■■即鲁D自口面自益日日■翟 20 33本章小绪 a20 盖鲁;泪鲁■鲁■即日曾■鲁器自靠自日着着鲁即制■■D着鼻B聊兽■■目章鲁目Q着日■身鲁鲁目着着量看暴■自非雷■国鲁着自备日鼻歌。口着日阜着D■■ 第4章视频监控智能小车系统软件设计A,m,22 4.1操作系统选取 411嵌入式Lnu 22 ■盘鲁_鲁口非。■盘pD 412μC/OsI.,,,…,23 4.1.3 Vxworks 23 414嵌入式 Linux的优势 23 42系统驱动程序设计 ■■昏■目。■。■■D口·。■自。■■鲁··咖口彐■自垂鲁t国@■看曲·目p鲁 24 421红外避障程序设计 24 422电机驱动程序设计25 423视频采集程序设计27 424无线数据传输程序设计 28 3应用程序设计, 431上位机应用程序设计…………30 432 Android系统手机应用程序设计… 32 433iOS系统手机应用程序设计…33 44本章小结 ∴34 第5章系统测试, 35 51系统测试概述 35 52系统测试主要内容 as……35 521系统硬件测试 35 522系统软件测试……37 5.3本章小结,, ■■■■■1罪■售鲁■■鲁鲁自勘。■■■■鲁■囂■■聊鲁■■■口自■自目■冀着鲁B口看雷■着自目目■咖口鼻■日■■曹善鲁鲁■鲁看自自目着 38 第6章总结与展望 画■■■■■■鲁■酒■■■■■■雄■■■■■■■■■■看留自■■■量■■聊■■■国■■瓢■■■器自鲁島■国■■翻票■■ 39 61总结 . ...m..39 62展望 n39 参考文献 ■番翻■舞器■备画聊即看口国■■器□画即D昏备■聊■■■盲■要■■■自面四■首聊兽矿口一■■■首■目■■ 41 II 硕士学位论文 致谢 ■■■■■■■■■■■■■墨■置复■■■■■■■■_■■暴国■■■■■■画■■■耳■■■■霞■盒■■■■舞■■■■■■■■量■血■■盲■_盲隐国■■血国■自看■■量■■■■象 45 附录A(攻读硕士期间所发表的学术论文目录) ■看自口■音■曲■■【聊息着星■聊■蓄■ 46 III 硕士学位论文 摘要 随着人们对智能化产品需求的不断扩大,嵌入式技术、数据传输技术、无 线视频监控技术得到了快速的发展。与此同时,多媒体传输技术、视频图像采 集技术和无线网络通信技术对智能化产品的发展和应用也产生了重大的影响。 由于WIFI无线网络相比传统的通信方式具有覆盖面积大、布线比较简单、传输 速度快等优势,因此能够应用在机电设备较为密集、空间范围小、环境恶劣、 有线电缆布线难度大的煤矿井下,以及满足工业现场环境复杂危险的各种要 求。然而,嵌入式处理器这些年来的发展迅速,它具有功耗低、体积小、经济 实用、性能稳定等特点,因此越米越多的技术也朝着与嵌入式结合的方向发 展,例如视频监控技术。日常生活中智能于机作为当代每个人必不可少的一种 随身物品已经不再是单一的通信设备,基于智能手机作为电子控制终端的产 凵经成为未来发展的种趋势。 本文提出了一种基于STM32的嵌入式微处理器无线视频监控车载系统设计 方法。针对工作生活必不可少的PC机以及市场上主要流行的 Android和iOS两 大操作系统手机,分别介绍了一种利用PC上位机和手机来控制ⅥF视频小车 的方法。通过STM32主控制器来驱动小车直流电机,控制小车的各种运行状况 和驱动摄像头采集视频信息;车载系统上的摄像头拍摄的视频将通过WIHI信号 传给PC上位机或手机界面进行实时的显示;PC上位机或手机能够将发出的控 制信号传给主控制器,从而达到了PC上位机或手机控制小车的目的。 系统总体设计思想可分为软件设计与硬件设计:软件设计主要是在一定的 开发平台上编写程序、设计界面按钮、实现系统的各种控制,分别设计了PC 上位杋以及两种不同系统手杌作为整个系统的控制端;硬件设计主要是系统的 电路设计,包括电机驱动模块设计、视频釆集模块设计、无线通信模块设计等 几部分。本文设计的无线视频监控智能小车制作出了实物,并通过了整体测 试,基本功能全部实现,整体效果比较理想。木系统的成功实现对未来智能家 居以及防盗系统的发展提供了研究方向。 关键词:SIM32;视频;WIFI;PC上位机;手机; 基于STM32的无线视频监控智能小车设计 Abstract With the development of embedded technology, data transmission technology and the demand for the development of intelligent products, the technology of wireless video surveillance and transmission has been developed rapidly; especially the development of multimedia transmission technology, video image capture technology and wireless network communication technology have a significant impact on the development and application of intelligent products. Since WIFI wireless nctwork shows large coverage, wiring is simple, fast transfer speed and other advantages compared to traditional means of communication, and therefore it can be able to meet the mechanical and electrical equipment with more intensive, small space, harsh environments, cable wiring difficulties in the coal mine, as well as environmental complex industrial site requirements. However, the embedded processor takes low power consumption, small size, economical and practical, stable performance and rapid development of these years, an increasing number of technologies such as video surveillance technology are moving in conjunction with the embedded direction. Daily life of each person as a contemporary smartphone essential belonging is no longer a single communication device, based on smart phones as an electronic control terminal product has become a trend in the future This thesis presents a design technique of STM32 embedded microprocessor based wireless video surveillance vehicle system. For the essential product in working life PC as well as two mainly popular Android and iOS operating system phones, introduced an approach of the use a PC and mobile phone to control WIFI video car. By StM32 master controller to drive the car motor, control the car a variety of operating conditions and drive camera to capture video information: The camera on board system captured video will be displayed in real time to the PC or mobile phone interface via WiFi signal, and the control signal issued from the pc or mobile phone pass to the master controller, so as to achieve a pC or mobile phone to control the cars purpose. The idea of System design include software design and hardware design software design is to programming and designed interface buttons in a certain development platform. In order to achieve a variety of control systems it designs PC II 硕士学位论文 and two different phone system as a whole the control terminal; hardware design is a circuit design system, including a motor driving module design, a video acquisition module design, a wireless communication module design and so on. This design of a wireless video surveillance produce a real car, and by the overall testing, it can achieve the basic functions, the overall effect is ideal. Successful implementations of this system provide some guidance for the future development of intelligent home security systems Keywords: STM32: Video; WIFI: PC host computer; Mobile phone

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