用S3C2410解決網(wǎng)絡(luò )式汽車(chē)防盜系統三大難題

　　汽車(chē)的普及為人們的生活帶來(lái)了方便，同時(shí)也給人們提出了一大難題——汽車(chē)防盜。本設計是為了解決以往汽車(chē)防盜產(chǎn)品的缺點(diǎn)和不足而開(kāi)發(fā)的集成傳感、報警和遠程圖像監控3大功能模塊的汽車(chē)防盜報警系統。

　　系統工作原理及組成

　　本系統是把傳感器裝在車(chē)身的隱蔽位置，當有人走進(jìn)監控距離、車(chē)身移動(dòng)或振動(dòng)、車(chē)門(mén)被打開(kāi)時(shí)，傳感器發(fā)出電信號，通過(guò)A/D轉換裝置，發(fā)送到主控制器?？刂破鞲鶕盘柕膩?lái)源，把報警分為“有人靠近”、“車(chē)體振動(dòng)”和“車(chē)門(mén)被開(kāi)”3個(gè)等級，并用GPRS/GSM終端將報警信息用短信的方式發(fā)送到用戶(hù)手機上。把 “車(chē)門(mén)被開(kāi)”作為高級別的報警，通知用戶(hù)的同時(shí)，啟動(dòng)視頻驅動(dòng)程序，通過(guò)車(chē)內的攝像頭把車(chē)內實(shí)況記錄下來(lái)，發(fā)送到車(chē)主手機。前兩種情況下系統不傳輸圖像，除非客戶(hù)端主動(dòng)查看圖像，此時(shí)，系統幾乎不占用信道。當有入侵者進(jìn)入防范區域時(shí)，MCU通過(guò)手機短信向用戶(hù)發(fā)出告警信息。由于此時(shí)發(fā)送的只是文字信息，信息量少，信息傳遞速度快。同時(shí)，系統將告警時(shí)的畫(huà)面存放在系統內的存儲器件中供用戶(hù)查看。

　　系統硬件設計系統的總體框架

　　本系統硬件由以下幾個(gè)模塊組成：主控制器模塊、信息采集模塊（傳感器）、USB攝像頭模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊（GPRS MODEM ）和圖像壓縮模塊。

　　主控制模塊

　　三星的S3C2410基于A(yíng)RM內核，最大工作頻率能達到203MHz，能支持NAND閃存啟動(dòng)，具有更高的性?xún)r(jià)比。另外，S3C2410在市場(chǎng)上己有很多成熟的應用，因此選用了S3C2410作為系統的CPU.

　　S3C2410集成了一個(gè)LCD控制器（支持STN和TFT液晶顯示屏）、NAND閃存控制器、SDRAM控制器、3個(gè)通道的UART、4個(gè)通道的DMA、4個(gè)具有PWM功能的計時(shí)器和1個(gè)內部時(shí)鐘，以及8通道的10位ADC.

　　S3C2410還有很多豐富的外部接口，如觸摸屏、I2C總線(xiàn)、12S總線(xiàn)接口，以及2個(gè)US主機接口、1個(gè)USB設備接口、2個(gè)SPI接口、SD接口。在時(shí)鐘方面，S3C2410集成了一個(gè)具有日歷功能的RTC（實(shí)時(shí)控制）和具有PLL的芯片時(shí)鐘發(fā)生器。能產(chǎn)生200MHz的工作頻率。這樣的工作頻率能夠使處理器輕松運行WinCE、Linux等操作系統，以及進(jìn)行較為復雜的數據處理。

　　USB攝像頭

　　USB攝像頭主要由3部分構成：鏡頭、圖像傳感器和USB接口控制芯片。本系統采用的攝像頭是市面上比較常見(jiàn)的一款。它的USB接口控制芯片型號是 301p，圖像傳感器芯片采用CMOS技術(shù)，因此性?xún)r(jià)比較高。該攝像頭可通過(guò)USB接口直接與主機通信，將采集到的圖像傳輸到主機。該芯片的特點(diǎn)如下：圖像最大為640×480像素，可根據不同攝像頭進(jìn)行配置調整；圖像白平衡等參數可配置；可在A(yíng)rm-Linux嵌入式系統下高效運行；通過(guò)I2C總線(xiàn)編程 CMOS圖像傳感器內部的寄存器來(lái)改變缺省參數。

　　無(wú)線(xiàn)通信模塊

　　本系統采用GSM2406模塊，它接口簡(jiǎn)單、使用方便，只需要單一的2.7V電源即可工作。采用AT指令對此模塊進(jìn)行控制，初步計劃與控制器之間采用串口進(jìn)行通信。同時(shí)，用此模塊實(shí)現語(yǔ)音通話(huà)功能。由于GPRS是基于IP協(xié)議的，所以，處理器在與GPRS網(wǎng)絡(luò )通信的時(shí)候要發(fā)送符合IP協(xié)議的數據包。

　　圖像壓縮模塊

　　因為視頻處理芯片1s輸出25幀圖像，一幀640×480的圖像大約2.45Mb，為了緩和存儲器的存儲壓力，圖像必須經(jīng)過(guò)壓縮以提高存取速度。

　　系統設計采用集成JPEG編解碼的ZR36060圖像壓縮芯片。它可以方便地實(shí)現對視頻信號的實(shí)時(shí)壓縮/解壓縮。在進(jìn)行壓縮時(shí)，ZR36060接收YUV 4：2：2數字視頻信號，將其編碼為JPEG碼流輸出；在解壓縮時(shí)，它接收JPEG碼流，將其解碼為YUV 4：2：2數字視頻信號輸出。

　　ZR36060的接口分為3個(gè)部分，分別為視頻接口、代碼與主機接口和控制接口。視頻接口的功能是完成輸入/輸出視頻信號；代碼與主機接口的功能是通過(guò)主機完成對芯片控制字的初始化，并且在主動(dòng)方式下，JPEG壓縮碼流也經(jīng)過(guò)CODE［7：0］輸入/輸出；控制接口則完成一系列簡(jiǎn)單的工作順序控制操作。兩種視頻同步方式為同步主模式和同步從模式。同步主模式指芯片內部產(chǎn)生所有的控制和定時(shí)信號；同步從模式則是芯片作為從機同步于一個(gè)外部的視頻源。

　　數據采集模塊

　　防盜系統的數據采集模塊由微波多普勒傳感器組、振動(dòng)傳感器組、霍爾器件組和熱釋電紅外傳感器組組成，用于汽車(chē)防盜信息的采集以及數據的初步融合處理。數據采集模塊的構成如圖1所示。