基于Cortex―M3處理器的智能家居監控系統設計
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2．4 圖像采集模塊
STM32F207內嵌8～14 b的CMOS相機傳感器并行接口，可承受27 MB／s數據傳輸速度，支持連續和快照模式，并且有自動(dòng)裁剪圖像的功能。所以這里采用OV7670這款CMOS彩色／黑白圖像傳感器，通過(guò)逐行掃描的方式，完成圖像的采集，而且STM32F207支持DMA，數據圖像傳輸速度快，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)遠程登陸Web服務(wù)器，通過(guò)Web瀏覽器視頻查看家庭安全信息的要求。
2．5 3G模塊
EM770是一款華為公司生產(chǎn)的WCDMA、M2M模塊，支持UMTS 2 100／1 900／900／850和GPRS／GSM1 900／1 800／900／850頻段，集成了高速USB接口，同時(shí)內置TCP／IP協(xié)議棧，支持WCDMA協(xié)議規定的標準AT指令集和華為擴展AT指令集，具有兼容性強、速率高、穩定性好的特點(diǎn)。
3 系統軟件設計
軟件設計主要包括操作系統的移植，嵌入式Web服務(wù)器的實(shí)現和系統程序流程設計。
3．1 操作系統的移植
μC／OS-Ⅱ免費公開(kāi)源代碼、是一種基于優(yōu)先級的可搶占式的硬實(shí)時(shí)內核的實(shí)時(shí)操作多任務(wù)系統，它占用空間小、執行效率高、實(shí)時(shí)性能好和可擴展性強。
系統移植主要是處理與處理器相關(guān)的源文件，即os_cpu_c．c，os_cpu_a．a(chǎn)sm，os_cpu．h。首先重新定義os_cpu．h文件中的主要包含編譯器相關(guān)的數據類(lèi)型堆棧類(lèi)型以及幾個(gè)宏定義和函數說(shuō)明。其次編寫(xiě)os_cpu_c．c文件中10個(gè)函數，主要足初始化函數OSTask-StkInit()，然后在os_cpu_a．a(chǎn)sm文件中編寫(xiě)與處理器相關(guān)的匯編函數OSstartHighRdy()，OSCtxSw()，OSIntetxsw以及臨界處理函數OS_CPU_SR_Save，OS_CPU_SR_Restore。
3．2 Web服務(wù)器的實(shí)現
Web瀏覽器與Web服務(wù)器的交互是通過(guò)HTTP協(xié)議來(lái)實(shí)現的。HTTP協(xié)議基于TCP連接，在客戶(hù)端和服務(wù)器之間采用請求／響應模式。傳統TCP／IP的實(shí)現過(guò)于復雜，占用大量系統資源。因此．采用LwIP這種輕型(Light Weight)IP協(xié)議是非常理想的解決方案，它只需要幾百字節的RAM和40 KB左右的ROM就可以運行，而且LwIP采用在同一個(gè)任務(wù)TCP／IP thread中實(shí)現所有協(xié)議，獨立于操作系統內核之外。這種設計方法使LwIP非常方便移植到μC／OS-Ⅱ操作系統中，而且只需修改在src＼arch目錄下的與CPU或編譯器相關(guān)的include文件以及與操作系統相關(guān)的sys．c和sys_arch．c兩個(gè)主要文件，就可以完成LwIP的移植。
而對嵌入式Web服務(wù)器而言，要提供動(dòng)態(tài)頁(yè)面服務(wù)，則要為Web服務(wù)器構建公共網(wǎng)關(guān)接口(CGI)，它是外部擴展應用程序與WWW服務(wù)器交互的一個(gè)標準接口。服務(wù)器端放入CGI程序，當收到用戶(hù)的請求后，啟動(dòng)編好的應用程序，應用執行完后將動(dòng)態(tài)數據發(fā)送到用戶(hù)瀏覽器上。通過(guò)CGI可以提供許多靜態(tài)的HTML網(wǎng)頁(yè)無(wú)法實(shí)現的功能。
3．3 系統程序流程
系統程序流程如圖4所示。從圖4可知，系統上電初始化后，系統會(huì )根據智能家居中心控制器接收的數據，調用不同的處理程序。當系統監聽(tīng)到遠程Web瀏覽器發(fā)來(lái)的控制請求數據時(shí)，系統將調用信息家電控制程序，數據處理完后，發(fā)給Web瀏覽器。當系統監聽(tīng)到是支持ZigBee協(xié)議的JN5139收發(fā)模塊傳輸至中心控制器的數據時(shí)，系統解析數據并判斷家中有突發(fā)事件后，會(huì )現場(chǎng)發(fā)出聲光報警并驅動(dòng)攝像頭，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )以短信息或視頻通話(huà)的方式通知到用戶(hù)，或者向小區監控中心報警。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160519.htm
4 結語(yǔ)
本監控系統采用低功耗、性?xún)r(jià)比高的微控制器STM32F207作為智能家居監控核心，移植了μC／OS-Ⅱ實(shí)時(shí)操作系統和LwIP協(xié)議棧，通過(guò)3G技術(shù)以及構建的Web服務(wù)器實(shí)現了對家庭ZigBee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的監控和報警。該系統具有成本低廉、性能穩定、用戶(hù)操作方便、便于推廣的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應用前景。
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