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物联网安防系统开题报告.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.19M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    广州大学华软软件学院 物联网项目设计开题报告 设计题目 便携式无线家庭安防系统 --基于 ARM 嵌入式监控模块 系 别 计算机系 专 班 学 业 计算机科学与技术 级 2010 级物联网技术班 号 1040701110 学生姓名 杨焕明 完成时间：二○一三 年 十一 月十五日
    一、调研内容（包括阅读的资料、采购的器件及采购点） 模块 采购器件 采购点 ARM 监控模块 GEC210 开发板 Cortex-A8 http://item.taobao.com/item.htm?s pm=a1z10.5.w4002-857119278.1 2.8rZCmH&id=15162513189 1、ARM 监控模块简介 GEC210 是一款高性能的 Cortex A8 核心板，它由广州粤嵌股份 设计、生产和发行销售。它采用三星 S5PV210 作为主处理器，运行 主频可高 1GHz。S5PV210 内部集成了 PowerVR SGX540 高性能图形 引擎，支持 3D 图形流畅运行，并可流畅播放 1080P 大尺寸视频。 GEC210 板载 512M DDR2 内存，可流畅运行 Android, Linux 和 WinCE6 等高级操作系统。它非常适合开发高端物联网终端，广告多 媒体终端，智能家居，高端监控系统，游戏机控制板等设备。 CPU 处理器 硬件配置 DDR2 RAM 内存 FLASH 存储 Samsung S5PV210，基 于 Cortex-A8，运行主频 1GHz。 内置 PowerVR SGX540 高性能图形引擎，支持流 畅的 2D/3D 图形加速。 最 高 可 支 持 1080p @ 30fps 硬件解码视频流畅 播放，格式可为 MPEG4, H.263, H.264 等。 最 高 可 支 持 1080p @ 30fps 硬 件 编 码 (Mpeg-2/VC1)视频输出。 Size: 512MB 32bit 数据总线，单通道 运行频率: 200MHz NAND Flash: 256MB(标配)/1GB 2
    接口资源 在板资源 PCB 规格尺寸 2 x 60 Pin 2.0mm space DIP connector 1 x 30 Pin 2.0mm space DIP connector 1 x 51 Pin 1.0mm space SMD connector 4 x User Leds(Green) Supply Voltage from 4.5V to 6V 10 层高密度电路板，采用 沉金工艺生产 Size: 69 x 50 11(mm) Gec210-uboot Android 2.3 + Linux-2.6.35 软件支持 Android 4.0(暂提供预览版映像文件) Linux-2.6.35 + Qtopia-2.2.0/Qt-4.4.3/Qt-4.7 WindowsCE6 2、GEC210 接口资源介绍 1). 集成 USB 2.0 Hub: 扩展出 2 个 USB Host 口。 2). 串口: 4 路，其中 1 路已经转换为 RS232，并通过 DB9 座引出 (COM0)，同时通过 4pin 的排针将其他 3 路引出。 3). 中断式按键: 8 个，分别定义不同的功能 。 4). RJ45 网口: 网卡采用 DM9000AEP，10/100M 自适应。 5). 音频输入与输出: 采用 WM8960 专业音频芯片，在板麦克风， 内含 Class D 功放，并支持 HDMI 音频和视频同步输出 (1080P)。 6).VGA 输出， 1600x1200 @ 100HZ。 7). USB Slave: 1 路，符合 USB 2.0 规范。 8). 红外接收头：1 个 。 9). ADC 输入：其中 AIN0 连接了在板可掉电阻，用于测试。 10). 蜂鸣器：1 路，由 PWM0 控制。 11). EEPROM: AT24C08(256 Byte)，用于 I2C 测试。 3
    12). LCD 接口：2 个 LCD 接口，均为 40 Pin 0.5mm 间距贴片座。 13). SDIO 接口：用于连接 SD WiFi 模块等。 14). CMOS Camera: 用于连接 CMOS 摄像头。 15). RTC 时钟：带备份电池。 16). PCB 层数：2。 17). PCB 尺寸：180 x 130mm，可方便固定各种 LCD 模块，尤其 是 7 寸 LCD 模块。 18). 供电：DC-5V。 二、项目内容及原始资料（测试、驱动代码、编程接口数据等） 便携式无线家庭安防系统主要由以下几部分组成： 1）、各种传感器：放置在门、窗，可以发现有人打开门或者窗。 4
    2）、控制中心：控制整个系统的所有部件，以及监测整个安全系统。 3）、终端设备：远程监控家庭内部情况。 1、系统模块划分 便携式无线家庭安防系统 基 于 Android 系 统远程监控模块 基于 ARM 嵌入 式监控模块 基 于 Zigbee 技 术无线监测模块 2、系统架构 基 于 Android 系 统远程监控模块 应用层 无线传输 基于 ARM 嵌入 式监控模块 处理控制层 无线传输 基 于 Zigbee 技 术无线监测模块 感知层 便携式无线家庭安防系统是基于 ARM 处理器和基于 Linux 为开 发平台的系统，结合单片机、传感器、无线通信等技术完成各种信息 的采集并传输到 ARM 处理器上，在基于 Linux 操作系统的管理下， 利用 GUI 技术实现对监控信息的获取和响应的显示，同时用户可通 过终端设备实时观察家庭动态。 在控制中心部分，硬件层需要着手研究 ARM 处理器的内部结构 5
    相关电路设计原理、指令与外部设备接口芯片，外设接口芯片包括 I2C 总线、以太网接口、触摸屏接口、UART 接口等；软件层需要研究 Linux 操作系统结构、Linux 硬件驱动程序、Linux 网络编程、嵌入式 GUI、嵌入式数据库。 在无线通信技术上，传感器节点与控制中心通信采用 ZigBee 技 术，因此需要研究 ZigBee 技术的体系结构、特定环境下自组网的性 能、数据融合、安全机制，以及不同网络协议间的转换问题。 各种传感器是处于整个系统的感知层部分，作为无线家庭安防系 统，对感知层部分的器件需要有数据采集、短距离通信、协同信息处 理、低功耗等功能，那么感知层部分则需要研究传感器特性、模块工 作原理、能量管理和接口技术，以及外围模块设计。 三、实验环境（软硬件编程平台） 模块 硬件平台 软件平台 基 于 Android 系 统 远 程监控模块 基于 ARM 嵌入 式监 控模块 基于 Zigbee 技术无线 监测模块 智能手机或平板电脑 Windows 操作系统、 基于三星 S5PV210 核 心的 GEC210 嵌入式 开发板 基 于 CC2530 核 心 的 Zigbee 开发板 Eclipse 软件 Vmware 虚 拟 机 +Ubuntu 操作系统、 Source Insight 软件 Windows 操作系统 EW8051 软件 6
    四、实现方法与预期结果 智能终端设备 Wifi/3G 互联网 以太网/3G ARM 嵌 入 式 + 基 于 linux 系统 Zigbee 模块 zigbee zigbee zigbee 人体红外 传感器 烟雾 传感器 振动 传感器 如上图所示，本系统的实现方法是由人体红外、烟雾、振动等传 感器获取家庭室内信息，然后通过 zigbee 无线短距离通信发送至控制 模块，即基于 Linux 的 ARM 嵌入式系统。控制模块上的以太网口和 3G 模块实现连接互联网：当智能终端设备接入互联网时便可以访问 家庭内部信息；当各种传感器检测到异常情况时，便通过控制模块将 信息发送到智能终端设备上。 7
    五、主要参考文献 [1] 基于 ZigBee 的智能家居安防系统解决方案[Z]. http://news.dichan.sina.com.cn/2013/04/22/706310.html [2] 基于 ARM 的嵌入式安防系统[Z]. http://www.iot-online.com/plus/view-21602-1.html [3] 胡文，宁世勇，李明俊，金雪松.Android 嵌入式系统程序开发（基于 Cortex-A8）[M].北京.机械工业出版社， 2013.4 [4] 王 振 丽 .Android 底 层 开 发 技 术 实 战 详 解 [M]. 北 京 . 电 子 工 业 出 版 社 ， 2012.8 [5] George Fairbanks.恰如其分的软件架构[M].武汉.华中科技大学出版社， 2013.9 [6] Robert Faludi.Arduino 无线传感器网络实践指南[M].北京.机械工业出版 社， 2013.9 [7] BOA 服务器移植[Z].http://blog.csdn.net/dongliqiang2006/article/details/5707283 [8] CGIC 库的移植及使用[Z]. http://blog.chinaunix.net/uid-24810608-id-330533.html [9] LeszekA.Maciaszek.需求分析与系统设计[M].北京.机械工业出版社， 2009.9 指导教师意见： 指导教师签名： 2013 年 11 月 日 8
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